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(dāng)一根導(dǎo)線中擁有恒定電流流過(guò)時(shí)，總會(huì)在導(dǎo)線四周激起恒定的磁場(chǎng)。當(dāng)我們把這根導(dǎo)線都彎曲成為螺旋線圈時(shí)，應(yīng)用中學(xué)學(xué)過(guò)的電磁感應(yīng)定律，我們就能斷定，螺旋線圈中發(fā)生了磁場(chǎng)。接上去，我們將這個(gè)螺旋線圈放在某個(gè)電流回路中，當(dāng)這個(gè)回路中的直流電變化時(shí)(如從小到大或許相反)，電感中的磁場(chǎng)也應(yīng)該會(huì)發(fā)生變化，變化的磁場(chǎng)會(huì)帶來(lái)變化的“新電流”，由電磁感應(yīng)定律，這個(gè)“新電流”一定和原來(lái)的直流電方向相反，從而在短時(shí)刻內(nèi)關(guān)于直流電的變化構(gòu)成一定的抵抗力。只是，一旦變化完成，電流穩(wěn)固上去，磁場(chǎng)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(wú)妨從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)明。假定有一條人工渠，渠邊有一個(gè)大大的水車(chē)，水車(chē)很繁重，需求較大流量的渠水才干推進(jìn)它。首先，渠道中沒(méi)有水的時(shí)分，水車(chē)是不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)的。接下去工人開(kāi)啟閘門(mén)開(kāi)端放水，在放水最開(kāi)端的時(shí)分，水流會(huì)從小到大，那么水車(chē)是怎樣樣變化的呢?
水車(chē)會(huì)隨著水的到來(lái)而快速旋轉(zhuǎn)和水同步?顯然不是，由于慣性和阻力的存在，水車(chē)會(huì)遲緩的開(kāi)端轉(zhuǎn)動(dòng)，過(guò)一段時(shí)刻后才會(huì)和水流構(gòu)成穩(wěn)固的均衡。在水車(chē) “起步”，開(kāi)端遲緩轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn)程，實(shí)踐上也是水車(chē)在阻攔制止水流向前，抵抗水流變化的進(jìn)程。在水流顛簸、水車(chē)轉(zhuǎn)速也穩(wěn)固后，水和水車(chē)構(gòu)成一種調(diào)和共生的關(guān)系，就互不干預(yù)了。
那么假如關(guān)掉閘門(mén)呢?關(guān)掉閘門(mén)后，水會(huì)逐步增加，流速也會(huì)下降。在水流流速下降的時(shí)分，水車(chē)并不能快速和水流樹(shù)立新的均衡，它還會(huì)依據(jù)之前的速率持續(xù)旋轉(zhuǎn)一段時(shí)刻，并帶動(dòng)水流在一定時(shí)刻內(nèi)維持之前的速率，接著水車(chē)會(huì)隨著水流速降低、水流增加而漸漸中止轉(zhuǎn)動(dòng)。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(gè)“整理、梳理者”。
通直流，阻交流
從上面的過(guò)程來(lái)看，我們完全可以將電感器的作用和水車(chē)等同起來(lái)，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(guò)程中，無(wú)論是電感器還是水車(chē)都存在一種“滯后”作用，它們能在一定時(shí)間內(nèi)抵御這種變化。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，正因?yàn)殡姼衅骱退?chē)擁有儲(chǔ)存一定能量(慣性)的作用，因此它們才能在變化來(lái)臨時(shí)試圖維持原狀，但需要說(shuō)明的是，當(dāng)能量耗盡后，則只能隨波逐流。
說(shuō)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(shuō)呢?如果以水車(chē)作為例子的話，直流就是恒定的一個(gè)方向的水流，水車(chē)雖然在水流開(kāi)閘后的一小段時(shí)間內(nèi)對(duì)水流有阻止，但一旦水車(chē)和水流建立平衡，則無(wú)論是水車(chē)還是水流都會(huì)按照規(guī)律運(yùn)動(dòng)，不再會(huì)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(huì)向左、一會(huì)向右，水車(chē)在其中也無(wú)法正常轉(zhuǎn)動(dòng)，最后的結(jié)果是水渠無(wú)法形成正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，這就是電感的“阻交流”作用。
我們?cè)谥靼迳铣３？梢钥吹铰懵兜?，有粗壯銅絲纏繞的元件，沒(méi)錯(cuò)，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(chǔ)能、濾波、延遲和振蕩等幾個(gè)方面，是保障板卡穩(wěn)定、安全運(yùn)行的重要元件。當(dāng)然，如果要深入分析這些作用，往往牽涉到很專(zhuān)業(yè)的電子知識(shí)，本文就不多做介紹了，感興趣的讀者可以自行查閱電路設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容。
