電容、電感與交流電路
電感器
把電感器想成電流的飛輪。它通常是一圈圈的線圈,會抗拒電流的突然改變,就像沉重的旋轉飛輪抗拒轉速突然改變一樣。電流一旦流起來,它就傾向繼續流;你若想猛然把它切斷,它會以一個電壓尖峰反擊。
它的機制如下:電流流過線圈會產生磁場、儲存能量。它的定義式正好是電容器的鏡像:電感兩端的電壓等於電感值乘上電流變化的速率,V = L times dI/dt。若強迫一個 10 mH 電感的電流以每秒 100 安培的速率改變,就得到 V = 0.01 times 100 = 1 伏特。對穩定的直流而言電流不變,所以 dI/dt = 0,理想電感看起來就像一條普通導線,只剩繞線電阻。
電感在交換式電源裡平滑電流、在升壓轉換器裡儲存再釋放能量,並與電容組成濾波器與調諧電路。誠實的提醒:抗拒突然改變這個特性,正是為什麼在電感性負載(如繼電器、馬達)上斷開開關會產生破壞性的電弧。飛輪二極體(flyback diode)的存在,就是給那股電流一條安全的去路。真實電感體積大、有繞線電阻,又會吸收與輻射磁性干擾,所以設計者會省著用。
切斷流過繼電器線圈的電流,其崩塌的磁場可能尖峰到數百伏特,足以在開關上產生電弧。跨接在線圈上的飛輪二極體,給那股電流一條安全的迴路。
電感抗拒電流的突然切斷。
理想電感讓直流自由通過;只有它的繞線電阻(以及高頻時的電抗)會限制電流。初學者常誤以為它會像電容那樣擋住直流。
又称
另见