【值得收藏】电感线圈及其应用
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一根通电导线，是否存在电感?在回答这个问题之前，我们先来了解一下什么是电感。就像是每种事物都有自己独一无二的特性，电感线圈也有自己独一无二的特性，这个特性由电感表征。具体如何表征，且看以下讲解。 ▎一、电感是什么 通电导线可以产生磁场，根据右手螺旋定则，磁场方向如下图1-1所示，该磁场大小用磁场强度“H”表示。电流越大，磁场越强，这个磁场完全是由电流产生的，电流为零，磁场也即随之消失。
图1-1
当把通电导线缠绕起来，如下图1-2下部图所示，就成为了线圈。给导线通电，那么每一段导线都会产生磁场。在线圈内部，每匝线圈产生的磁场会叠加合成，如图1-2上部图所示两个圈，表示紫色段导线产生的磁场。
图1-2
显然，电流越大，线圈匝数越多，在线圈内部叠加合成的磁场就越大。磁场大小用磁力线数目表示，即穿过单位面积的磁力线数目越多，磁场就越强。把穿过线圈内部的磁力线数目称为磁通，那么磁场越大就表示为磁通越大。这个磁场依然是仅由电流产生。在线圈内部放一根铁芯，如下图1-3所示。铁芯是铁磁物质，可以被周围磁场所磁化。通电线圈产生磁场，这个磁场会磁化铁芯，使得铁芯产生另外一个附加的磁场。
图1-3
换言之，此时铁芯线圈周围的磁场，是由两部分组成，一部分是电流在导线上所激发的，另一部分是铁芯被磁化产生的。所以放了铁芯后，线圈的磁场会增强，此时的磁场大小用磁感应强度“B”表示。 毫无疑问，加了铁芯后，线圈的磁通(穿过线圈内部的磁力线数目)也增大了。磁通表示的是穿过某个面的磁力线数目，线圈有N匝，那么就形成了N个面，把磁通乘以N个面，就得到磁链，如下图1-4所示。
图1-4
磁链有一个特点，那就是它的大小与电流成正比。也就是说，电流在变化时，磁链就按比例随着电流变化，例如，若某线圈的电流为1A时，磁链为2Wb，那么若电流增大为3A，磁链就会变为6Wb。此时就有了一个比例系数，例如以上例子中磁链与电流的比例系数为磁链/电流=2。 把线圈磁链与电流的比例系数称为电感，用符号“L”表示，单位为亨利[H]，这就是电感的由来。如下图1-5所示，电感又称自感系数，它是表征线圈产生磁场的这一性质。而磁场是存在能量的，所以电感也反映了线圈存储磁场能量这一物理现象。电感是一个参数，它一方面表示线圈的元件特性，一方面又表示线圈，也就是说，我们在说“电感”时，可以是指电感参数，也可以是指电感元件。
图1-5
以电感线圈的电流和磁链关系画出一条直线，如图1-5所示。这条直线就是电感元件的特性曲线，类似于电阻元件的伏安特性曲线，磁链的单位是韦伯，电流的单位是安培，所以电感元件的特性曲线称为韦安特性曲线。 看到这里，对于开篇的问题，你是否有了答案?答案是“存在的”，一根导线，相当于匝数为1圈的线圈，给它通以电流就可以产生磁场，显然，这个磁场也可以用电感来表示，但它产生的磁场往往很弱，不会对周围或电路产生影响，所以人们把它忽略掉了。
▎二、电感线圈基于磁场的应用 基于给电感线圈通电，他就会产生磁场，电感线圈在工程上的应用非常广泛，例如接触器、电磁继电器、磁悬浮列车等。
例如电磁继电器就是基于电感线圈通电产生磁场的工作原理，如下图1-6所示，当开关闭合，流过电流的线圈产生磁场，铁芯被磁化，从而吸引触头，使触点闭合;当开关断开，电感线圈的电流也随之为零，磁场消失，触头在弹簧的作用力下弹开，使触点断开。
图1-6
在继电器原理的基础上增加灭弧装置，就可以构成简单的接触器，如下图1-7所示。接触器等工作原理也比较简单，给线圈通电，线圈吸合主触头，使主回路接通，反之，线圈失电，回路断开。
图1-7
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