在电阻、电容、电感等基本组件中,电感往往是我们电子爱好者甚至硬件工程师掌握的最后一个组件。
今天,我们用示波器学习电感!
什么是电感
一般来说,电感是指以磁场形式临时储存能量的设备。
严格来说电感应该称为电感器,电感器具有抵抗电流改变的特性,这种属性称为电感,但本文不区分电感和电感器。
电感以磁场的形式储能
以下是几张电感实物图片:
常见的电感图片
电感通常只是电线圈。电磁的基本特性之一是,当电流通过电线时,电线周围会产生一个小磁场。
电流产生磁场
缠绕线圈越多,磁场就越强。
当电流开始流过线圈时,磁场开始增强...然后稳定下来...这样,线圈通过磁场储存一些电能。
电感充电动画
当电流停止流动时,磁场开始坍缩,磁能开始转换回电能。
电感放电动画
众所周知,电容器以静电荷的形式储存电能,并抵抗电压的突然变化。电感非常相似。它以磁场的形式储存能量,抵抗电流的突然变化。
在众多的电感知识点中,如果只能记住,请记住电感中的电流不能突变。它总是落后一段时间。
电感最小电路
现在让我们通过一个小电路学习电感。方波信号源设置如下:50%,峰值:10 伏,偏置:5 伏。
小小的电路
1 kHz 方波
信号频率为 1 kHz 方波看上去很完美:
完美方波
让我们看看电路中的10串联 mH 电感后,波形有什么变化:
方波不再那么完美了
加上电感后,方波不再那么完美。电压变化有点滞后。这是因为电感需要一些时间来存储和释放电能。
10 kHz 方波
现在让我们更频繁地使用它 10 kHz 方波试试:
10 kHz方波
10kHz 在波形下,电感器正在阻止电流的突然变化。
100 kHz 方波
方波几乎消失了
随着输入方波频率的进一步提高,波形进一步平坦。 100 kHz 当时,几乎没有方波。此时,与输入方波从高电平到低电平切换所需的时间相比,在电感器中储存和释放能量需要更长的时间。因此,在这种情况下,电感器开始逐渐平压。
直流电源?
如果此时在电感后面添加一个 1000 uF 你会得到一个非常温和的直流电压。
神奇的电容
直流电源?
对直流无效
电容器具有通交阻直的功能。相反,它具有通直阻交的功能。电感对直流几乎没有影响。它只是几毫欧电阻的几圈电线。
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