電容和電感的區別是什麽?什麽是電感?電感有什麽作用?

工控實踐 2024-04-29 09:17:40

前幾天我們講了電容相關知識,很多朋友就在問電容器是儲能元件,電感線圈也是儲能元件,他們之間有什麽區別呢?

的確,電容和電感都是儲存電能的元件,但是它們的儲存方式不一樣,今天我們就單獨來講一講電感,下面大家先看看電感長什麽樣子:

各種電感線圈

我們在刷抖音的時候,經常會看到一個網紅在繞這個電感,看的人挺多的,都在問那個人在幹什麽?這個東西有什麽作用?其實我覺得這個繞電感的小夥,他自己應該也不知道這電感是幹什麽用的,他只知道繞好一個多少錢,好像是做一個3毛2,截屏一個圖給大家看一下,應該大家都有刷到過這個人。

繞電感的小夥

那麽,電感到底有啥用呢?

電感的核心作用是存交流電(把電能以磁場的形式存儲起來),存不住直流電(直流電可不受阻礙的通過電感線圈)。

而電容的核心作用是存直流電(把電能直接存在電容極板上),存不了交流電(交流電可以不受阻礙的通過電容器)。

我們在前面有講過電容的基本結構和發展曆史,需要了解的朋友可以點開看看什麽是電容?

下面我們先回顧一下電感的發展曆史:

最原始的電感是在1831年的時候,有英國的科學家法拉第,發現了這個電磁感應現象,關于法拉第發現這個電磁感應的這個故事啊,我們之前有在電動機原理篇章中提到,大家可以點開鏈接看看感應電動機原理

法拉第線圈是互感線圈

典型運用是我們常見的各種變壓器,電動機等等

法拉第線圈示意圖

還有一種電感是自感線圈

他們都遵循電磁感應規律。

在1832年的時候,由美國的科學家亨利發表了關于自感應現象的論文,由于亨利在這個自感現象領域的重要貢獻,人們把電感量的單位稱爲亨利,簡稱亨

自感現象是亨利在做電磁鐵實驗的時候,無意中發現了一個現象。1829年8月,學校放假的時候亨利在研究電磁鐵,他發現線圈在斷開電源的時候産生了意外的火花。第二年暑假,亨利接著研究自感相關的實驗。

最終在1832年發表論文得出結論:通有電流的線圈中,在電流發生變化的時候會産生感應電動勢(電壓),以維持原來的電流。所以當線圈電源斷開的時候,電流瞬間變小了,這時線圈會産生很高的電壓,然後就出現了亨利看到的火花(高壓能電離空氣而短路産生火花)。

自感線圈

下面我們講一講,爲什麽電感線圈能夠存儲交流電,而不能存儲直流電呢?

我們有在其他文章中介紹過,法拉第發現了電磁感應現象,其中最核心的要素就是:變化的磁通量會産生感應電動勢

穩定的直流電是一直向一個方向運動的,在閉合回路中,它的電流沒有發生改變,所以說流過線圈的電流不變,它的磁通量也不會發生改變,磁通量不變就不會産生感應電動勢,所以說直流電可以輕松的通過電感線圈而不受阻礙。

前面文章,我們有介紹過交流電的原理,不清楚的朋友可以點開鏈接看看什麽是交流電?

在交流回路中,電流的方向和大小隨時間都會發生變化,交流電通過電感線圈的時候,作爲電流的大小和方向都在發生變化,在電感周圍的磁通量,也會不停的變化。磁通量的變化會引起電動勢的産生,而這個電動勢剛好阻礙了交流電的通過!

當然這個阻礙,也不是100%的通不過交流電,只是增加了交流電通過的難度(阻抗變大),在阻礙交流電通過的過程當中,把一部分電能轉換成了磁場的形式,存儲在電感線圈當中。就是電感線圈存儲電能的原理

電感存儲電能和釋放電能的原理簡單流程:

線圈電流變大時---導致周圍磁通量變化---磁通量變化---産生反方向感應電動勢(存儲電能)---阻礙電流變大

線圈電流變小時---導致周圍磁通量變化---磁通量變化---産生同方向感應電動勢(釋放電能)---阻礙電流變小

總之一句話,電感就是一個保守主義者,時刻都在維持原來的狀態!他討厭改變,而且付諸行動阻止電流的變化!

電感線圈就像一個交流電的儲水池,電路中的電流大了就存起來一部分,電流小了就放出來補充!

更多電學常識持續分享中。。。

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簡介:工控一線實踐者,記錄工作生活