一个
电感线圈,如果放置在一个变化的磁场中,将产生感应电压,例如当一个条形磁铁通过线圈来回传递时。对于线圈来说,条形磁铁的磁场会发生变化,所以线圈会产生感应电压。
如果线圈的两端连接到外部电路,就会产生感应电流。同样,如果变化的磁场是由线圈本身产生的,很明显,线圈也会产生感应电压。
当交流电施加到线圈上时,交流电产生交变磁场。在这个交变磁场下,线圈的两端产生感应电压。根据电磁感应定律,感应电压与磁通变化率成正比。
结合电磁感应定律和电感元件特性,磁通量乘以匝数等于磁通量,而磁通量等于电感元件乘以电流,可以依次得到电感元件的电压和电流关系,即电感电压U与电流变化率∆I /∆T成正比。
经过数学计算,
电感器的电压电流比是一个频率相关的参数,即电感抗XL,在数值上等于2πf。与欧姆定律类似,电阻元件的电压与电流之比即为电阻(以欧姆为单位),感应电抗亦为电压与电流之比(以欧姆为单位)。
随着频率的增加,感应电抗也增大,电流逐渐减小。
这是正弦交流电路中电感的特性。电流曲线假定电感两端的电压保持不变,但在电路中,电感两端的电压通常不是固定的,因此电压会随着电流的变化而增加或减少。
另外,感应电流的存在会产生磁场,电流越大,磁场越大,说明电流的变化反映了磁场能量的变化。既然能量不会变异,那么
电感器的电流也不会变异。