電感是電路中元件存儲磁場能量的能力的量度。它也是電流和磁場之間關係的量度。它也可以與電的慣性進行比較，因為質量是衡量機械體慣性的指標。
內容
自感現象
如果流過導電電路的電流大小發生變化，就會發生自感現象。在這種情況下，通過電路的磁通量會發生變化，並且稱為自感應 EMF 的 EMF 會出現在電流框架的引線處。該電動勢與電流方向相反，等於：
ε=-ΔF/Δt=-L*(ΔI/Δt)
顯然，自感電動勢等於流過電路的電流變化引起的磁通量變化率，也與電流變化率成正比。自感電動勢與電流變化率之間的比例係數稱為電感，用 L 表示。該值始終為正，SI 單位為 1 亨利 (1 Gn)。也使用小數分數、微量元素和微量元素。如果 1 安培的電流變化導致 1 伏的自感應 EMF，我們可以說電感為 1 亨利。不僅電路有電感，而且有單個導體和一個線圈，可以表示為一組串聯的電路。
能量儲存在電感中，可計算為 W=L*I2/2，其中：
- W——能量，J；
- L——電感，Gn；
- I——線圈中的電流，A。
這裡的能量與線圈的電感成正比。
重要的！ 在工程中，電感也指存儲電場的器件。最接近這個定義的真實元件是電感線圈。
計算物理線圈電感的通用公式形式複雜，不方便實際計算。記住電感與匝數、線圈直徑成正比並取決於幾何形狀是很有用的。電感也受線圈所在磁芯的磁導率影響，但不受流經線圈的電流影響。為了計算電感，每次您都必須參考特定設計的給定公式。因此，對於圓柱形線圈，其基本特性按以下公式計算：
L=μ*μ*(N2*S/l),
在哪裡：
- μ為線圈鐵芯的相對磁導率；
- μ - 磁常數，1.26*10-6 Gn/m；
- N——匝數；
- S——線圈面積；
- l——線圈的幾何長度。
要計算圓柱形線圈和其他線圈形狀的電感，最好使用計算器程序，包括在線計算器。
串聯和並聯電感
電感可以串聯或併聯，產生一組具有新特性的電感。
並聯
當線圈並聯時，所有元件上的電壓相等，電流（交替) 與元件的電感成反比。
- U=U1=U2=U3;
- 我=我1+我2+我3.
電路的總電感定義為1/L=1/L1+1/升2+1/升3.該公式適用於任意數量的元素，對於兩個線圈，它簡化為 L=L 的形式1*L2/(L1+L2）。很明顯，得到的電感小於最低元件的電感
串聯
使用這種連接方式，相同的電流流過由線圈組成的電路，並且電路每個組件上的電壓（AC！）與每個元件的電感成比例分佈：
- U=U1+U2+U3;
- 我=我1=我2=我3.
總電感等於所有電感之和，並且將大於具有最高值的元件的電感。因此，當需要增加電感時使用這種連接。
重要的！ 將線圈串聯或併聯電池時，計算公式僅適用於排除元件磁場相互影響的情況（通過屏蔽、大距離等）。如果存在影響，電感的總值將取決於線圈的相互排列。
電感線圈的一些實際問題及設計
在實踐中，使用了各種電感線圈設計。根據設備的用途和應用，可以採用不同的方式製作，但有必要考慮實際線圈中發生的影響。
電感線圈的品質因數
一個真正的線圈除了電感還有幾個參數，其中最重要的參數之一是品質因數。該值決定了線圈中的損耗，並取決於：
- 繞組線的歐姆損耗（電阻越大，品質因數越低）；
- 導線絕緣層和繞組框架的介電損耗；
- 盾牌損失；
- 核心損失。
所有這些量都定義了損耗電阻，品質因數是等於 Q=ωL/R 損耗的無量綱值，其中：
- ω = 2*π*F - 圓頻率；
- L——電感；
- ωL - 線圈電抗。
我們可以粗略地說，品質因數等於無功（感性）電阻與有功電阻的比值。一方面，隨著頻率的增加，分子增加，但同時由於集膚效應，損耗電阻也因有用導線橫截面的減少而增加。
皮膚效應
為了減少異物以及電場和磁場的影響以及通過這些場的元素的相互影響，線圈（尤其是高頻線圈）通常放置在屏蔽層中。除了有用的效果外，屏蔽還會導致線圈 Q 因子降低，從而降低其電感並增加寄生電容。此外，屏蔽壁越靠近線圈匝，有害影響就越大。因此，屏蔽線圈幾乎總是帶有參數調整的可能性。
可調電感
在某些情況下，需要在將線圈連接到電路的其他元件後精確設置電感值，以補償調諧期間參數的偏差。為此使用了不同的方法（切換匝等），但最準確和平滑的方法是使用核心進行調整。它採用螺紋桿的形式製成，可以在框架內部旋入和旋出，調節線圈的電感。
可變電感（變差計）
如果需要對電感或電感耦合進行操作調整，則使用不同的線圈設計。它們包含兩個繞組，一個移動繞組和一個固定繞組。總電感等於兩個線圈的電感和它們之間的互感之和。
通過改變一個線圈與另一個線圈的相對位置，調整總電感值。這種設備被稱為變差計，通常用於通信設備中，用於在由於某種原因無法使用可變容量電容器的情況下調諧諧振電路。變差計相當笨重，這限制了它的應用領域。
印刷線圈形式的電感
低電感線圈可以製成螺旋印刷導體的形式。這種設計的優點是：
- 可製造性；
- 參數重複性高。
缺點是在調整過程中無法進行微調，並且難以獲得大的電感值 - 電感越高，線圈在板上的空間就越大。
分段繞組線圈
沒有電容的電感只發生在紙上。對於線圈的任何物理實現，都會立即存在寄生繞組間電容。在許多情況下，這是一種有害現象。雜散電容增加了 LC 電路的電容，降低了諧振頻率和振盪系統的品質因數。線圈也有自己的諧振頻率，這會引起不良現象。
為了減少雜散電容，使用了各種方法，其中最簡單的方法是將電感器繞組以幾個部分串聯的形式。通過這種連接，增加了電感，減少了總電容。
環形磁芯上的電感線圈
圓柱形電感線圈的磁場線穿過線圈內部（如果有鐵芯，則穿過它）並通過空氣短路。這一事實帶來了幾個缺點：
- 電感降低；
- 線圈的特性難以計算；
- 任何引入外部磁場的物體都會改變線圈參數（電感、寄生電容、損耗等），因此在許多情況下需要屏蔽。
纏繞在環形鐵芯上的線圈（以環形或“百吉餅”的形式）在很大程度上沒有這些缺點。磁力線以閉環的形式在核心內部運行。這意味著外部物體對繞在這種磁芯上的線圈的參數幾乎沒有影響，而且這種設計不需要屏蔽。此外，電感增加，所有其他參數都相同，並且特性更易於計算。
纏繞在環面上的線圈的缺點包括無法將電感平滑地調整到位。另一個問題是繞組的勞動強度大，可製造性低。然而，這通常或多或少地適用於所有電感元件。
電感的物理實現的一個常見缺點是質量尺寸大、可靠性相對低和可維護性低。
因此，在技術上，試圖擺脫感應元件。但這並不總是可行的，因此在可預見的未來和中期都將使用繞組組件。
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