电路理论/电感器

一个电感器 是一种线圈，它以磁场形式存储能量。磁场取决于流过线圈的电流以“存储能量”。

如果电流停止，磁场就会坍塌并在打开电路的装置中产生火花。发电厂中发现的大型发电机可以产生巨大的电流。关闭它们可能很危险 麻省理工学院电磁场 YouTube 视频。存储它们没有危险。

电感

电感 是电感器以磁场形式存储能量的能力。电感以“亨利”为单位测量，用大写字母“H”缩写，与电感相关的变量是“L”。

电感是磁通量（符号 $\Phi _{B}$) 与电流的比值

$L=\Phi _{B}/i$

$\Phi _{B}$ 测量磁场的强度，就像电荷测量电场的强度一样。

电感器端子关系

电感、电流和通过电感器的电压之间的关系由以下公式给出

$v=L{\frac {di}{dt}}$

电感器安全

发电厂中发现的电感器可以存储能量，但室温下发现的电感器不会存储能量。与电容器不同，存储的隔离电感器不会杀死人。

电感器确实会造成问题。首先是经济问题。一个好的电感器比一个电容器贵得多。在某些情况下，其他组件的集合可以以更低的成本替代电感器。典型的电感器是用铜制成的，铜的成本随着地球上的供应量减少而增加。

电感器在断开时会产生尖峰和火花视频，从而破坏其他电气元件。它们会破坏开关。它们会使金属汽化。

室温下最大的电感器存在于电动机中。当电机接通或断开时，它们会产生一种被称为“反电动势”。理想情况下，反电动势是无限电压的电压尖峰。二极管、电容器和电阻器用于将反电动势在放电时转化为热量，这可能会使电机启动成为问题。一些电子调速器 (ESC) 在无人机 和四轴飞行器中对电机进行脉冲，以有目的地测量反电动势并确定电机旋转的方向。这减少了对霍尔效应探头的需求，从而降低了电机成本。

电感器示例

问题：如果通过一个 10 毫亨电感器的电流是 $i(t)=5t*e^{-1000t}$ 安培，那么电压是多少？

解：由于解是导数，因此不需要知道初始条件：$v(t)=Ldi/dt$.

使用 Wolfram Alpha，解是 $v(t)=.01*e^{-1000t}(5-5000t)$ 伏特。