线材的电感
根据电磁感应定律,电流可以产生磁场,自然也会产生电感。任何元件都很有电阻、电容、电感,只是其中的某个值比较突出罢了。导线和印制线路板导电带的电感在较高频率时是不能忽略的。 电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器具有一定的电感,它只阻止电流的变化。如果电感器中没有电流通过,则它阻止电流流过它;如果有电流流过它,则电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。
当电感线圈中通过电流的大小或方向发生变化时,线圈本身会产生感应电动势——自感电动势,这种现象叫做自感现象或自感作用。线圈的自感作用的强弱用电感量来表示,记为“L”。电感量的基本单位是亨利,简称亨,记为H。在实际中有嫌亨利这一单位太大,常用毫亨利(简称毫亨)和微亨利(简称微亨)作单位,分别记为mH和uH。三者的关系为:1H=1000mH=1000000uH。 电感只能对非稳恒电流起作用,电感起作用的原因是它在通过非稳恒电流时产生变化的磁场,而这个磁场又会反过来影响电流,所以,这么说来,任何一个导体,只要它通过非稳恒电流,就会产生变化的磁场,就会反过来影响电流,所以任何导体都会有自感现象产生。 在高频电子设备中,印制电路板上一段特殊形状的铜皮也可以构成一个电感器,通常把这种电感器称为印制电感或微带线。微带线在电路原理图中通常用图1所示的符号来表示,如果只是一根短粗黑线,则称其为微带线;若是两根平行的短粗黑线,则称其为微带线藕合器。在电路中,微带线耦合器的作用有点类似变压器,用于信号的变换与传输,有时也称为互感器。在电子设备中,我们经常可以看到有许多磁环与连接电缆构成一个电感器(电缆中的导线在磁环上绕几圈作为电感线圈),它是电子电路中常用的抗干扰元件,对于高频噪声有很好的屏蔽作用,故被称为吸收磁环,由于通常使用铁氧体材料制成,所以又称铁氧体磁环(简称磁环)。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特牲。一般在低频时阻抗很小,当信号频率升高后磁环的阻抗急剧变大。大家都知道,信号频率越高,越容易辐射出去,而一般的信号线都是没有屏蔽层的,这些信号线就成了很好的天线,接收周围环境中各种杂乱的高频信号,而这些信号叠加在原来传输的信号上,甚至会改变原来传输的有用信号,严重干扰电子设备的正常工作,因此降低电子设备的电磁干扰(EM)已经是必须考虑的问题。在磁环作用下,即使正常有用的信号顺利地通过,又能很好地抑制高频于扰信号,而且成本低廉。
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