电感的特性有哪些

　　电感是闭合回路中的一种属性，是衡量产生电磁感应能力的物理量。我们常说的电感指的是电感器，是自感，用符号L表示。自感概念有严格的定义和数学表达式，这对于大多数网友来说不太好理解，这里就不说它了。电感的基本单位是亨（H），这个单位比较大，电子电路中常用的单位是毫享（mH）、微亨（uH）。其换算关系是：1H=1000mH，1mH=1000uH。电感是电子电路中常用的器件，它有两个最主要的特性:通直流、阻交流。

　　1、通过电感的电流不能突变

　　当电感中的电流发生变化时，会在电感两端产生自感电动势，其表达式为 e= - L △I/△t ，负号表示自感电流阻碍原电流的变化。上式表明，自感电动势的大小与电流变化率△I/△t成正比，电流变化越快、越突然，产生的自感电动势越大; 与电感L的大小成正比，电感越大，自感电动势也越大。

　　①RL串联电路接通电源瞬间的特性~暂态特性（时域分析）

　　上图是RL串联电路接通电源后，其过度过程模拟仿真电路及u、i 曲线图。图中电阻（R=5Ω）、电感（L=10H）串联后，通过转换开关接在直电源（U=10Ⅴ）上。上面圆圈（蓝色）是电流表，蓝色曲线是电流曲线。右边圆圈（绿色）为电压表，绿色曲线为电压曲线，横轴为时间t。参数选择考虑到曲线容易观察。

　　从曲线可以看出，当接通电源的那一刻，电感两端电压为10V（突变），然后逐渐下降到0V。但电流没有 突变 到2A，而是缓慢上升，直到达到稳态值2A（I=10V/5Ω=2A）。这是因为 电感中的能量（磁能）不能突变，它的储存与转换需要有个时间过程。其快慢由时间常数τ（s）=L/R决定。

　　上图是电感放电的模拟电路及放电电压电流曲线。可见电压从10V、电流从2A随时间逐渐下降，直到为0，电感中储存的磁能逐渐转化为电能释放掉了，不再细说。

　　②实用意义。利用电感中电流不能突变的特性和电容配合制成各种滤波器、和抗干扰电路。例如开关电源直流输出电路中的π型低通滤波器，在两个滤波电容中间串联一个功率电感，它可以将第一级电容滤波后残余脉动成份滤掉。

　　2、对交流电有阻碍作用~感抗 （频域分析）

　　①电感具有通直流阻交流的特性。这一特性和电容完全相反。电感（L）对正弦交流电的阻碍作用称为感抗（XL），单位为欧姆（Ω），XL=2πfL ，式中f（Hz）为正弦交流电频率。从式中可见，XL与f成正比，频率f越高，感抗XL越大; XL与L也成正比，电感越大，感抗也大。

　　在正弦交流电RL串联电路中，总阻抗Z（Ω）与电阻R（Ω）、感抗XL（Ω）的关系是： Z²=R²+XL² 。总电压U（V）与电阻电压UR（V）、电感电压UL（Ⅴ） 的关系为： U²=UR²+UL² 。以上两式可分别用阻抗三角形和电压三角形表示，在直角三角形中，Z（或U）为斜边，R（或UR）为邻边，XL（或UL）为对边，斜边与邻边的夹角为阻抗角φ，它表示电流滞后电压的角度。以上可用勾股定理或三角函数计算。

　　从上图曲线可以看出，这种电路电感中的电流波形（蓝色）滞后电压波形（橙色），滞后多少与RL参数有关。

　　②实用意义。利用电感的感抗作用，可以限流，如老式日光灯中与灯管串联的镇流器实际上就是工频电感，一方面起到限流作用; 另一方面利用跳泡断开瞬间在镇流器两端产生高压自感电动势将灯管启动发光。节能灯驱动灯管的回路中也串有电感，等等。

　　3、电感的用途

　　电感的用途非常广泛，电力系统可用作电抗器，电源或电子电路中可作滤波器，可以和电容组成振荡电路，无线遥控器中作环形发射天线，收音机中作接收天线，等等。电感的种类非常多，这里就不再说了。