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什么是電感器,主要構成及工作原理是什么
日期:2022-04-24 10:18:40作者:百檢 人氣:0

  電感器(Inductor)是能夠把電能轉化為磁能而存儲起來的元件。電感器的結構類似于變壓器,但只有一個繞組。電感器具有一定的電感,它只阻礙電流的變化。如果電感器在沒有電流通過的狀態下,電路接通時它將試圖阻礙電流流過它;如果電感器在有電流通過的狀態下,電路斷開時它將試圖維持電流不變。電感器又稱扼流器、電抗器、動態電抗器。  


      電感器結構組成


  電感器一般由骨架、繞組、屏蔽罩、封裝材料、磁心或鐵心等組成。


  1.骨架


  骨架泛指繞制線圈的支架。一些體積較大的固定式電感器或可調式電感器(如振蕩線圈、阻流圈等),大多數是將漆包線(或紗包線)環繞在骨架上,再將磁心或銅心、鐵心等裝入骨架的內腔,以提高其電感量。骨架通常是采用塑料、膠木、陶瓷制成,根據實際需要可以制成不同的形狀:小型電感器(例如色碼電感器)一般不使用骨架,而是直接將漆包線繞在磁心上;空心電感器(也稱脫胎線圈或空心線圈,多用于高頻電路中)不用磁心、骨架和屏蔽罩等,而是先在模具上繞好后再脫去模具,并將線圈各圈之間拉開一定距離。


  2.繞組


  繞組是指具有規定功能的一組線圈,它是電感器的基本組成部分。繞組有單層和多層之分。單層繞組又有密繞(繞制時導線一圈挨一圈)和間繞(繞制時每圈導線之間均隔一定的距離)兩種形式,多層繞組有分層平繞、亂繞、蜂房式繞法等多種。


  3.磁心與磁棒


  磁心與磁棒一般采用鎳鋅鐵氧體(NX系列)或錳鋅鐵氧體(MX系列)等材料,它有“工”字形、柱形、帽形、“E”形、罐形等多種形狀。


  4.鐵心


  鐵心材料主要有硅鋼片、坡莫合金等,其外形多為“E”型。


  5.屏蔽罩


  為避免有些電感器在工作時產生的磁場影響其它電路及元器件正常工作,就為其增加了金屬屏幕罩(例如半導體收音機的振蕩線圈等)。采用屏蔽罩的電感器,會增加線圈的損耗,使Q值降低。


  6.封裝材料


  有些電感器(如色碼電感器、色環電感器等)繞制好后,用封裝材料將線圈和磁心等密封起來。封裝材料采用塑料或環氧樹脂等。


  電感器工作原理


  電感器的工作原理分成兩個部分:給電感器通電后電感器的工作過程,此時電感器由電產生磁場;電感器在交變磁場中的工作過程,此時電感器由磁產生交流電。


  關于電感器的工作原理,東莞晶磁電感主要說明下列幾點:


  (1)給線圈中通入交流電流時,在電感器的四周產生交變磁場,這個磁場稱為原磁場。


  (2)給電感器通入直流電流時,在電感器四周要產生大小和方向不變的恒定磁場。


  電感器特性


  電感器的特性與電容器的特性正好相反,它具有阻止交流電通過而讓直流電順利通過的特性。直流信號通過線圈時的電阻就是導線本身的電阻壓降很小;當交流信號通過線圈時,線圈兩端將會產生自感電動勢,自感電動勢的方向與外加電壓的方向相反,阻礙交流的通過。


  所以電感器的特性是通直流、阻交流,頻率越高,線圈阻抗越大。電感器在電路中經常和電容器一起工作,構成LC濾波器、LC振蕩器等。另外,人們還利用電感的特性,制造了阻流圈、變壓器、繼電器等。


  電感器分類


  自感器:


  當線圈中有電流通過時候,線圈的周圍就會產生磁場。當線圈中電流發生變化時,其周圍的磁場也產生相應的變化,此變化的磁場可使線圈自身產生感應電動勢(感生電動勢)(電動勢用以表示有源元件理想電源的端電壓),這就是自感。


  用導線繞制而成,具有一定匝數,能產生一定自感量或互感量的電子元件,常稱為電感線圈。為增大電感值,提高品質因數,縮小體積,常加入鐵磁物質制成的鐵芯或磁芯。電感器的基本參數有電感量、品質因數、固有電容量、穩定性、通過的電流和使用頻率等。由單一線圈組成的電感器稱為自感器,它的自感量又稱為自感系數。


  互感器:


  兩個電感線圈相互靠近時,一個電感線圈的磁場變化將影響另一個電感線圈,這種影響就是互感。互感的大小取決于電感線圈的自感與兩個電感線圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。


  電感器作用


  電感器在電路中主要起到濾波、振蕩、延遲、陷波等作用,還有篩選信號、過濾噪聲、穩定電流及抑制電磁波干擾等作用。


  電感器發展歷程


  *原始的電感器是1831年英國邁克爾·法拉第(MichaelFaraday)用以發現電磁感應現象的鐵芯線圈。1832年美國的約瑟夫·亨利(JosephHenry)發表關于自感應現象的論文,人們把電感量的單位稱為亨利,簡稱亨。19世紀中期,電感器在電報、電話等裝置中得到實際應用。1887年德國的海因里希·魯道夫·赫茲(HeinrichRudolfHertz),1890年美國尼古拉·特斯拉(NikolaTesla)在實驗中所用的電感器都是非常著名的,分別稱為赫茲線圈和特斯拉線圈。


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