在電阻、電容、電感這幾個基礎元器件中，對于我們廣大電子愛好者、甚至是硬件工程師來說，電感往往是最后一個掌握的器件。

今天，我們用示波器來學習電感！

什么是電感

通常來說，電感是指一種以磁場的形式臨時存儲能量的設備。

嚴格來說電感應該稱為電感器，電感器具有抵抗電流改變的特性，這種屬性稱為電感，但本文不區分電感和電感器。

電感以磁場的形式儲能

下面是幾種電感的實物圖片：

常見電感圖片

電感通常只是電線線圈。電磁的基本特性之一是，當電流流過電線時，會在電線周圍產生一個小小的磁場。

電流產生磁場

纏繞的線圈越多，產生的磁場也會越強。

當電流開始流過線圈時，磁場開始增強...然后穩定下來...這樣線圈就通過磁場存儲了一些電能。

電感充電動畫

當電流停止流動，磁場開始坍縮，磁能開始轉換回電能。

電感放電動畫

大家知道電容以靜電荷的形式存儲電能并抵抗電壓的突然變化。電感與之非常相似，它以磁場的形式儲存能量，并且抵抗電流的突然變化。

在電感眾多的知識點中，如果你只能記住一樣，請切記：電感中的電流不能突變。它總是滯后一定的時間。

電感最小電路

現在讓我們通過一個小小的電路學習電感。方波信號源設置如下：占空比：50%，峰峰值：10 伏，偏置：5 伏。

小小的電路

1 kHz 方波

信號頻率為 1 kHz 時，方波看上去很完美：

完美方波

讓我們看看在電路中串聯一個10 mH 的電感之后，波形有什么變化：

方波不再那么完美了

加上電感后，方波不再那么完美了。電壓的變化有些滯后。這是因為電感存儲和釋放電能需要一些時間。

10 kHz 方波

現在讓我們用更高頻率的 10 kHz 方波試試：

10 kHz方波

10kHz 波形下，可以更明顯地看到電感器正在阻止電流的突然變化。

100 kHz 方波

方波幾乎消失了

隨著輸入方波頻率的進一步提高，波形進一步平坦。在 100 kHz 時，幾乎已經沒有方波了。此時，與輸入方波從高電平到低電平切換所需的時間相比，在電感器中存儲和釋放能量需要更長的時間。因此，在這種情況下，電感器開始逐漸抹平電壓。

直流電源？

如果此時在電感的后面加上一個 1000 uF 的電容，你將會得到一個非常平緩的直流電壓。

神奇的電容

直流電源？

對直流不起作用

電容具有“通交阻直”的作用，電感與之相反，它具有“通直阻交”的作用。電感對直流幾乎不起作用。它只是電阻只有幾毫歐的幾圈電線而已。

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總結

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