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电感影响因素

第十五章-电感器

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有四个基本因素电感器决定产生电感量的结构。这些因素都通过影响给定磁场力(通过电感线圈的电流)产生的磁场通量来决定电感:

线圈中电线缠绕的数量或“匝数”

在所有其他因素相同的情况下,线圈中导线匝数越大,电感就越大;线圈中导线的匝数越少,电感就越小。

解释:更多的线圈匝意味着线圈将产生更大的数量磁场给定线圈电流的力(以安培匝数测量)。

少电感和多电感图

线圈面积

在所有其他因素相等的情况下,更大的线圈面积(作为测量看纵向通过线圈,在磁芯的横截面)导致更大的电感;较少的线圈面积导致较少的电感。

解释:对于给定的场力(安培匝数),线圈面积越大,磁场通量形成的阻力就越小。

少电感和多电感图

线圈长度

在其他因素相同的情况下,线圈的长度越长,电感越小;线圈的长度越短,电感越大。

解释:对于任何给定的场力(安培匝数),磁场磁通量的路径越长,其形成的阻力越大。

少电感和多电感图

核心材料

在所有其他因素相等的情况下,线圈环绕的铁芯的磁导率越大,电感越大;铁芯的磁导率越小,电感就越小。

解释:芯材具有较大的磁导率结果在任何给定量的场力(安培匝)更大的磁场通量。

少电感和多电感图

可以用这个公式求出任何线圈的电感的近似值:

线圈的导线电感公式

必须明白,这个公式是有用的近似数字只。其中一个原因是渗透率随着场强的变化而变化(记住非线性磁化曲线不同的材料)。显然,如果磁导率式中(µ)是不稳定的,那么电感(L)也会随着通过线圈的电流大小的变化而在一定程度上不稳定。

如果铁芯材料的磁滞显著,这也会对线圈的电感产生奇怪的影响。电感设计者试图将这些影响最小化,方法是将磁芯的磁通密度设计为永不接近饱和水平,从而使电感工作在B/H曲线的更线性部分。

如果一个电感器被设计成可以任意改变这些因素中的任何一个,那么它的电感就会相应地改变。可变电感器通常是通过提供一种方法来改变在任何给定时间内使用的导线匝数,或通过改变磁芯材料(一个可以移动进和出线圈的滑动磁芯)来制造的。这张照片展示了前一种设计的一个例子:

双可变电感器

这个装置使用滑动铜触点进入线圈的不同点沿其长度。图中所示的装置恰好是一个用于早期无线电工作的空心电感器。

下一张照片显示的是一个固定值电感器,另一个为无线电建造的古董空芯单元。在底部可以看到连接端子,以及相对较粗的电线的少数匝数:

定值电感连接端子

这是另一种电感器(更大的电感值),也用于无线电应用。它的线圈缠绕在一个白色陶瓷管,以获得更大的刚性:

白色陶瓷接线端子

电感器也可以做成非常小的印刷电路板应用。仔细检查下面的照片,看看你是否能认出两个彼此靠近的电感器:

印刷电路板两个电感器

这个电路板上的两个电感器标记为L1和L2,它们位于板子的右中心。两个相邻的分量是R3.(一个电阻)和C< p=""> < sub= "">(一个电容)。这些电感被称为“环形电感”,因为它们的线圈缠绕在甜甜圈形状(“环形”)的磁芯上。

就像电阻和电容,电感器也可以封装为“表面贴装设备”。下面这张照片展示了当一个电感器被包装成这样时可以是多么的小:

印刷电路板电感器

在这个电路板上可以看到一对电感器,在右边和中间,看起来像小的黑色芯片,上面都印着数字“100”。在绿色电路板上可以看到上部感应器的标签为L5。当然,这些电感器的电感值非常小,但它证明了他们可以如何微小的制造,以满足特定的电路设计需求。

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