電感在電路中的作用
電感——電路中的“整理、梳理者”
我們曉得,電生磁、磁生電,兩者相反相成,總是隨同顯示。當一根導線中擁有恒定電流流過時,總會在導線四周激起恒定的磁場。當我們把這根導線都彎曲成為螺旋線圈時,應用中學學過的電磁感應定律,我們就能斷定,螺旋線圈中發(fā)生了磁場。接上去,我們將這個螺旋線圈放在某個電流回路中,當這個回路中的直流電變化時(如從小到大或許相反),電感中的磁場也應該會發(fā)生變化,變化的磁場會帶來變化的“新電流”,由電磁感應定律,這個“新電流”一定和原來的直流電方向相反,從而在短時刻內關于直流電的變化構成一定的抵抗力。只是,一旦變化完成,電流穩(wěn)固上去,磁場也不再變化,便不再有任何障礙發(fā)生。
假如你以為上面一段描繪十分難懂、拗口,我們無妨從另一個角度來說明。假定有一條人工渠,渠邊有一個大大的水車,水車很繁重,需求較大流量的渠水才干推進它。首先,渠道中沒有水的時分,水車是不會轉動的。接下去工人開啟閘門開端放水,在放水最開端的時分,水流會從小到大,那么水車是怎樣樣變化的呢?
水車會隨著水的到來而快速旋轉和水同步?顯然不是,由于慣性和阻力的存在,水車會遲緩的開端轉動,過一段時刻后才會和水流構成穩(wěn)固的均衡。在水車 “起步”,開端遲緩轉動的進程,實踐上也是水車在阻攔制止水流向前,抵抗水流變化的進程。在水流顛簸、水車轉速也穩(wěn)固后,水和水車構成一種調和共生的關系,就互不干預了。
那么假如關掉閘門呢?關掉閘門后,水會逐步增加,流速也會下降。在水流流速下降的時分,水車并不能快速和水流樹立新的均衡,它還會依據(jù)之前的速率持續(xù)旋轉一段時刻,并帶動水流在一定時刻內維持之前的速率,接著水車會隨著水流速降低、水流增加而漸漸中止轉動。恰是這種緊張電路中電流的變化幅度的特性,使得電感就像是電路中的一個“整理、梳理者”。
通直流,阻交流
從上面的過程來看,我們完全可以將電感器的作用和水車等同起來,它們的核心作用都是阻止電流(水流)的變化。比如電流由小到大,水流由大到小的過程中,無論是電感器還是水車都存在一種“滯后”作用,它們能在一定時間內抵御這種變化。從另一個角度來說,正因為電感器和水車擁有儲存一定能量(慣性)的作用,因此它們才能在變化來臨時試圖維持原狀,但需要說明的是,當能量耗盡后,則只能隨波逐流。
說到這里,電感器的特別作用就非常清晰了——那就是“通直流,阻交流”。為什么這樣說呢?如果以水車作為例子的話,直流就是恒定的一個方向的水流,水車雖然在水流開閘后的一小段時間內對水流有阻止,但一旦水車和水流建立平衡,則無論是水車還是水流都會按照規(guī)律運動,不再會有阻止發(fā)生,這就是“通直流”。作為“阻交流”,試想,如果渠道中的水流一會向左、一會向右,水車在其中也無法正常轉動,最后的結果是水渠無法形成正常的運轉,這就是電感的“阻交流”作用。
我們在主板上常常可以看到裸露的,有粗壯銅絲纏繞的元件,沒錯,那就是電感。
電感的“通直阻交”特性,讓其在電路中能夠發(fā)揮巨大的作用。在板卡中,電感多被用在儲能、濾波、延遲和振蕩等幾個方面,是保障板卡穩(wěn)定、安全運行的重要元件。當然,如果要深入分析這些作用,往往牽涉到很專業(yè)的電子知識,本文就不多做介紹了,感興趣的讀者可以自行查閱電路設計的相關內容。