电感线圈

电感线圈又称 电感器 或线圈，是 电子电路 中重要元件之一。电感线圈是由 一圈靠一圈地绕在 绝缘管 上制成，每圈导线之间彼此相互绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或 磁粉 芯。 电感线圈就是利用 电磁感应 原理用导线在绝缘 骨架 上绕制而成的。

电感线圈的种类较多，有单层线圈、多层线圈、蜂房线圈、带 磁芯 的线圈等。 电感线圈应用广泛，利用电感线圈自感 电动势 ，在日光灯电路中，串连一个电感线圈，能够实现启动时灯管两端须加的比电源高得多得电压，而在正常发光时维持灯管两端比电源略低的电压。 电感线圈的故障，大部分是因为电感线圈断路造成的，这时可先用 万用表 电阻 档测量其 电阻 ，如发现电阻值为∞，便可断定电感线圈损坏。

电感线圈是储能元件，当电路中电流发生变化时，将产生感应电动势，且电感量越大，产生感应电动势越大。当电流消失时，会在电路中产生反向超出元件耐压值的高压，会烧坏 三极管 等元件。如果在线圈两端反向并联一个 二极管 ，会使反向电流消耗掉，保证电路安全。

简介

电感线圈是由 导线 一圈靠一圈地绕在 绝缘管 上制成，每圈导线之间彼此相互绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或 磁粉 芯，又称 电感器 。电感线圈是 家用电器 中重要的元件之一。

简史

1821年，在 丹麦 化学家 汉斯·奥斯特 发现电磁现象后，戴维和威廉·海德· 威廉•海德•沃拉斯顿 尝试设计一部电动机，但没有成功。 迈克尔·法拉第 在与他们讨论过这个问题后，继续工作并建造了两个装置以产生他称为“电磁转动”的现象：由线圈外环状 磁场 造成的连续旋转运动。他把导线接上 化学电池 ，使其导电，再将导线放入内有 四氧化三铁 的汞池之中，则导线将绕着磁铁旋转。这个装置现称为单极电动机。这些实验与发明成为了现代电磁科技的基石。但此时 法拉第 却做了一件不智之举，在没有通知戴维跟沃拉斯顿情况下，擅自发表了此项研究成果。此举招来诸多争议，也迫使他离开 电磁学 研究数年之久。

在1831年，他开始一连串重大的实验，并发现了 电磁感应 ，虽然在福朗席斯科·札德启稍早的工作可能便预见了此结果，此发现仍可称为 迈克尔·法拉第 最大的贡献之一。这个重要的发现来自于，当他将两条独立的电线环绕在一个大铁环，固定在椅子上，并在其中一条 导线 通上电流时，另外一条导线竟也产生电流。他因此进行了另外一项实验，并发现若移动一块 四氧化三铁 通过导线线圈，则线圈 中将 有电流产生。同样的现象也发生在移动线圈通过静止的磁铁上方时。

他的展示向世人建立起“ 磁场 的改变产生 电场 ”的观念。此关系由法拉第 电磁感应定律 建立起 数学模型 ，并成为四条 麦克斯韦方程组 之一。这个 方程组 之后则归纳入场论之中。 迈克尔·法拉第 并依照此 定理 ，发明了早期的 发电机 ，成为现代发电机的始祖。1839年他成功了一连串的实验带领人类了解电的本质。法拉第使用“ 静电 ”、电池以及“生物生电”已产生静电相吸、 电解 、磁力等现象。他由这些实验，做出与当时主流想法相悖的结论，即虽然来源不同，产生出的电都是一样的，另外若改变大小及密度（电压及电荷），则可产生不同的现象。

原理

电感 是 导线 内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变 磁通量 ，导线的 磁通量 与生产此磁通的电流之比。

当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当在 线圈 中通过交流电流时，其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据 迈克尔·法拉第 电磁感应定律 ——磁生电来分析，变化的磁力线在线圈两端会产生感应 电势 ，此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时，此感应电势就要产生感应电流。由 楞次定律 知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化，故从客观效果看，电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的 惯性 相类似的特性，在 电学 上取名为“自感应”，通常在拉开 闸刀 开关或接通闸刀开关的瞬间，会发生火花，这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。

总之，当电感 线圈 接到 交流电源 上时，线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着，致使线圈不断产生 电磁感应 。这种因线圈本身电流的变化而产生的 电动势 ，称为“自感电动势”。

由此可见，电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量，它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。

电感 的 阻抗 与频率成正比（Z=2πfL），频率愈高，电抗会比交流 电阻 大很多。

线圈匝数的多少决定着电感量的大小，一般电感量越大，线圈的匝数就越多。

结构

电感线圈一般是由 骨架 、 绕组 、 磁芯 、屏蔽罩等组成的。

骨架

电感线圈一般都有一个 BOBBIN ， 导线 就环绕在骨架上而构成线圈。电感线圈的骨架绝缘性能要求比较高，因此很多高频电路中的电感线圈不用骨架称为脱胎线圈或空心线圈。

绕组

大多数绕组由 绝缘导线 在 线圈 的骨架上绕制而成，常用的绝缘导线有 漆包线 、 电磁线 。导线直径的选择应根据通过线圈的电流值及线圈的Q值确定。通过的电流大，要求Q值高，那么导线直径则应选择粗些。

铁芯或磁芯

在线圈的内部放入铁芯或磁性材料，可以提高它的电感量，铁芯或 磁芯 通常使用锰锌 铁氧体 和 锌铁氧体磁性材料制作。根据不同的需要铁芯或磁芯可以制成不同的式样和形态。

屏蔽罩

有些电感线圈在工作时，所产生的 磁场 会影响其他元件的正常工作，而使用屏蔽罩。

常用线圈的结构特点

单层线圈

单层线圈是用 绝缘导线 一圈挨一圈地绕在纸筒或 胶木 骨架 上制成。

蜂房式线圈

蜂房式线圈是所绕制的线圈平面不与旋转面平行，而是 相交 成一定的角度，这种线圈称为蜂房式线圈。其旋转一周， 导线 来回弯折的次数，称为折点数。蜂房式线圈绕法的优点是体积小，分布 电容 小，而且 量大。蜂房式线圈折点越多，分布 越小。

铁氧体磁芯和铁粉芯线圈

铁氧体磁芯和铁粉芯线圈。线圈的电感量大小与有无 磁芯 有关。有空芯 线圈 中插入铁氧体磁芯或铁芯，可增加电感量和提高线圈的品质 因数 。

铜芯线圈

铜芯线圈。利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量，这种线圈调整比较方便、耐用。

色码电感线圈

色码电感线圈是具有固定电感量的电感器，在绕制以后再用 ep 或塑料封装起来制成。其电感量的标志方法同电阻一样以色环来标记。

主要分类

按 电感 形式不同可分为：固定电感线圈、可变电感线圈、 铁氧体 线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。

按工作性质可分为：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。

按绕线结构可分为：单层 线圈 、多层线圈、蜂房式线圈。

主要特点

电感线圈经常和 电容器 一起工作，构成LC 滤波器 、LC 振荡器 等。另外，人们还利用电感的特性，制造了阻流圈、变压器、继电器等； 电感器 的特性恰恰与 电容 的特性相反，它具有阻止 交流电 通过而让 直流电 通过的特性。

高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力，很难通过，而对 低频 信号通过它时所呈现的阻力则比较小，即低频信号可以较容易的通过它。电感线圈对直流电的 电阻 几乎为零。

电感 是 导线 内通过交流电流时，在导线的内部周围产生交变 磁通量 ，导线的 磁通量 与生产此磁通的电流之比。当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当在 线圈 中通过交流电流时，其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。

性能参数

电感量L

电感量也称自感系数，是表示 电感器 产生自感应能力的一个 物理量 。

环形 电感电感量L 表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。除专门的 电感 线圈 （色码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。

电感器电感量的大小，主要取决于线圈的圈数（匝数）、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。通常， 线圈 圈数越多、绕制的线圈越密集，电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈 电感 量大；磁心导磁率越大的线圈， 电感 量也越大。

电感量的基本单位是亨利（简称亨），用字母“H”表示。常用的单位还有毫亨（mH）和微亨（μH），它们之间的关系是：

1H=1000mH

1mH=1000μH

感抗X

电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗X L ，单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为X L =2πfL，即电感量越大、线圈匝数越多，感抗X L 越大。

品质因数Q

品质因数Q是表示 线圈 质量的一个重要 物理量 ，Q为感抗X L 与其等效的 电阻 的比值，即Q=X L /R。 线圈 的Q值越高，回路的损耗越小。

分布电容

线圈的圈与圈间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底板之间存在的 电容 被称为分布 电容 。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差。

额定电流

额定电流是指电感器在正常工作时允许通过的最大电流值。若工作电流超过额定电流，则电感器就会因发热而使性能参数发生改变，甚至还会因过流而烧毁。

允许偏差

允许偏差是指 电感 器上标称的电感量与实际电感的允许误差值。

一般用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高，允许偏差为±0.2%~±0.5%；而用于 耦合 、高频阻流等 线圈 的精度要求不高；允许偏差为±10%~15%。

作用

电感器的主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与 电容器 、 电阻 等组成谐。

作为线圈

主要作用是滤波、聚焦、偏转、延迟、补偿、与 电容 配合用于调谐、陷波、选频、震荡。

作为变压器

主要用于耦合信号、变压、 阻抗 匹配等。

应用

利用电感线圈对交流的限流作用

1.用电感量很小的线圈做成 高频扼流圈 来阻止高频电流，而让 低频 电流和直流通过，从而把高低频电流分开。

2.用电感量很大的 线圈 做成低频扼流圈，来阻止交流，只让直流通过，从而把交流和直流分开。

利用电感线圈自感电动势

1.在滤波电路中，在大电流负载情况下，若 负载电阻 小，则采用 电容 滤波电路很困难，采用 电感 滤波即可解决这一问题。即在整流电路与负载电阻之间串连一个电感量足够大的电感线圈。由于电感线圈自感电动势作用，将阻止电流变化，使负载电流及电压脉动减小， 波形 变得平滑。

2.在单独使用电感线圈滤波不理想的情况下，用LCπ型滤波电路电路效果不好。

3.在日光灯电路中，串连一个电感线圈，能够实现启动时灯管两端须加的比电源高得多得电压，而在正常发光时维持灯管两端比电源略低的电压。

利用电感线圈得储能特性

1.LC串联 谐振电路 具有谐振时电流最大，电感线圈（或 电容 ）分压最大，往往比电源大很多倍得特点。因此，串联谐振电路应用在 收音机 得输入调谐回路中。

2.LC并联谐振电路具有谐振时总 阻抗 最大，总电流最小，通过线圈支路得电流比电路总电流大很多倍得特点。因此，并联谐振电路应用在 超外差式收音机 得 中频 选频回路中。给 三极管 所输出得一个固定频率得电流造成一个很大得 负载电阻 。

3.利用RL与C并联得电路，可产生一定频率得电流，即产生振荡，因此，LC振荡电路可做收音机中得本机振荡电路。

利用电感线圈得互感作用

把两个彼此不相连接得 线圈 互相靠近，就构成一只变压器。变压器是变换交流电压、电流和阻抗得器件，当 初级线圈 中通有交流电流时，铁芯（或 磁芯 ）中便产生交流 磁通量 ，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上得绕阻。 收音机 中用一只 高频变压器 做成磁性天线。

利用电子在线圈产生得磁场中的偏转

在电视机扫描电路输出级安装Q值高、体积小的线圈作为负载，使电子束偏转实现扫描需要。

检测

电感线圈的故障，大部分是因为电感线圈断路造成的，这时可先用 万用表 电阻 档测量其 电阻 ，如发现电阻值为∞，便可断定电感线圈损坏。对于线圈内部匝间 短路 严重的电感线圈，也可借助万用表的10V交流电压档来粗略判定其好坏，具体可采用以下方法：

用表盘上刻有 电感 量（有些万用表的电感 刻度 印在说明书上）的万用表如MF-15型、MF-30型、MF-47型、MF-50型等均可。先用一个 降压变压器 ，将 市电 220V电压降至交流10V。将万用表拨至交流10V档，接线时将10V变压器的一个引出端接万用表红（或黑）表笔插孔，另一个引出端连接被测电感线圈的一根引钱（接线脚），电感线圈的另一根引线与万用表的黑（或红）表笔相接。连接无误后，将变压器初级接上220V交流，这时观察 万用表 指针指示情况，从中可直接读出电感量的大小（图1）。这一档测量的电感量较大。

说明：

1.对于 电感 量比较小的电感如范围为0.5H～20H的，可在万用表的“＋”和“－”的插口上并联一只1.1kΩ的 电阻 ，测量方法一样，如图2所示。

2.要精确测量电感量或特别小的电感需要借助专门仪器。

注意事项

由于电感线圈是储能元件，当电路中电流发生变化时，将产生感应 电动势 ，且电感量越大，产生感应电动势越大。当电流消失时，会在电路中产生反向超出元件耐压值的高压，会烧坏 三极管 等元件。如果在线圈两端反向并联一个 二极管 ，会使反向电流消耗掉，保证电路安全。