電磁感應與交流電

電感器

電感器是一個繞成線圈的導線,做出來就是為了把能量儲存在磁場中,並且平滑變化中的電流。它是電容器的「磁性表親」——電容器把能量儲存在電場中。它回答了一個問題:哪個電路元件會抵抗電流的突然變化?

精確地說,電感器是一個具有自感 L 的元件。當它的電流變化時,它兩端會出現一個反抗變化的電壓 V = L dI/dt,並把能量 U = 1/2 L I^2 儲存在它的磁場中。在穩定直流下它表現得像一段普通導線、沒有電壓降;但對快速變化的交流電,它呈現很大的阻礙,頻率愈高擋得愈厲害。

電感器可以平滑電源、阻擋高頻雜訊(此時稱為扼流圈,choke)、與電容器搭配來調諧收音機(構成 LC 電路),並在切換式轉換器中儲存能量。一個誠實的提醒是:真實的電感器也有一些導線電阻,無法永遠保住它的能量;完全無損耗的電感器是一個理想化的模型。

最簡單的電感器就是繞成線圈的導線,常常纏在鐵芯上來提高 L。在收音機裡,調諧線圈搭配可變電容器,就能挑出哪個電台的頻率會產生共振。

在同樣的體積下,鐵芯能提高線圈的自感。

在穩定直流下,理想電感器像「隱形」一樣,就像一段普通導線。它的阻礙只在電流變化時才出現,這正是為什麼電感器在交流與切換式電路中最為重要。

又稱
coilchoke線圈