电子技术基础知识大全

电子技术基础知识大全电子技术基础知识概览一、电感器的基本概念1.1电感的本质电感是指当交流电流通过导线时，在导线内部及其周围产生的交变磁通，其磁通量与产生该磁通的电流之间的比例关系。在直流电流作用下，电感周围仅形成恒定的磁场线，不随时间变化，然而，当交流电流通过线圈时，其周围的磁场线则会随着时间的推移而变化。根据法拉第的电磁感应定律，变化的磁场线会在线圈两端产生感应电动势，这一过程类似于形成一个“新电源”。当电路闭合时，这一感应电动势将驱动产生感应电流。根据楞次定律，感应电流产生的磁场总量会试图阻止原有磁场的变化。由于原有磁场的变化源自外部交流电源的变化，因此从客观效果上看，电感线圈具有阻止交流电路中电流变化的特性。这与力学中的惯性相似，电学上称之为“自感”。在开关闸刀时，常会观察到火花现象，这是自感现象产生的高感应电动势所致。综上所述，当电感线圈连接到交流电源时，线圈内部的磁场线会随着电流的交变而不断变化，从而在线圈中不断产生电磁感应。这种由线圈自身电流变化产生的电动势称为“自感电动势”。由此可知，电感量仅与线圈的匝数、大小、形状和介质有关，是电感线圈惯性的度量，与外部施加的电流无关。1.2电感线圈与变压器电感线圈：当电流通过导线时，会在其周围建立起磁场。为了增强线圈内部的磁场，通常将导线绕制成线圈形式。电感线圈就是通过将绝缘导线（如漆包线、纱包线或裸导线）一圈圈紧密绕制在绝缘管（可能是绝缘体、铁芯或磁芯）上制成的。一般情况下，电感线圈只有一个绕组。变压器：当电感线圈中流过变化的电流时，不仅会在自身两端产生感应电压，还可能在附近的线圈中产生感应电压，这种现象称为互感。两个相互靠近且存在电磁感应但不直接相连的线圈通常被称为变压器。1.3电感的符号与计量单位电感符号：L电感单位：亨利(H)、毫亨(mH)、微亨(μH)，换算关系为1H=10^3mH=10^6μH。电感量的标示方法：直标法、色环法、无标记法电感方向性：无特定方向检测电感质量的方法：使用电感测量仪测量其电感量；使用万用表测量其通断状态，理想电感的电阻极小，接近于零。1.4电感的分类按电感形式分类：固定电感、可调电感。按导磁体性质分类：空心线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。按工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。按工作频率分类：高频线圈、低频线圈。按结构特点分类：磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。二、电感的作用基本功能：滤波、振荡、延迟、陷波等。形象描述：“通直流，阻交流”。详细解释：在电子线路中，电感线圈对交流电流有限流作用，与电阻器或电容器结合可构成高通或低通滤波器、移相电路和谐振电路等；变压器则可实现交流耦合、电压变换、电流变换和阻抗变换等功能。根据感抗XL=2πfL，电感L越大，频率f越高，感抗也随之增大。电感器两端电压的大小与电感L成正比，同时也与电流变化速率△i/△t成正比。这一关系可用以下公式表示：电感线圈也是一种储能元件，它以磁能的形式储存电能，储存的电能大小可用公式WL=1/2Li^2表示。显然，线圈的电感量越大，流过的电流越大，储存的电能也就越多。电感在电路中最常见的应用是与电容结合，构成LC滤波电路。我们已经了解到，电容具有“阻断直流，通过交流”的特性，而电感则有“通过直流，阻断交流”的功能。当含有干扰信号的直流电通过LC滤波电路时，交流干扰信号会被电容转化为热能消耗掉；而纯净的直流电流通过电感时，其中的交流干扰信号也会被转化为磁能和热能，高频信号尤其容易被电感阻抗，从而抑制高频干扰信号。LC滤波电路在电路板的电源部分，电感通常由非常粗的漆包线绕制在带有各种颜色的圆形磁芯上，并且附近通常会有几个高大的滤波铝电解电容器，这两者共