使用示波器学习电感

在电阻、电容、电感这几个基础元器件中，对于我们广大电子爱好者、甚至是硬件工程师来说，电感往往是最后一个掌握的器件。

今天，我们用示波器来学习电感！

什么是电感

通常来说，电感是指一种以磁场的形式临时存储能量的设备。

严格来说电感应该称为电感器，电感器具有抵抗电流改变的特性，这种属性称为电感，但本文不区分电感和电感器。

电感以磁场的形式储能

下面是几种电感的实物图片：

常见电感图片

电感通常只是电线线圈。电磁的基本特性之一是，当电流流过电线时，会在电线周围产生一个小小的磁场。

电流产生磁场

缠绕的线圈越多，产生的磁场也会越强。

当电流开始流过线圈时，磁场开始增强...然后稳定下来...这样线圈就通过磁场存储了一些电能。

电感充电动画

当电流停止流动，磁场开始坍缩，磁能开始转换回电能。

电感放电动画

大家知道电容以静电荷的形式存储电能并抵抗电压的突然变化。电感与之非常相似，它以磁场的形式储存能量，并且抵抗电流的突然变化。

在电感众多的知识点中，如果你只能记住一样，请切记：电感中的电流不能突变。它总是滞后一定的时间。

电感最小电路

现在让我们通过一个小小的电路学习电感。方波信号源设置如下：占空比：50%，峰峰值：10 伏，偏置：5 伏。

小小的电路

1 kHz 方波

信号频率为 1 kHz 时，方波看上去很完美：

完美的方波

完美方波

让我们看看在电路中传来你一个10 mH 的电感之后，波形有什么变化：

方波不再那么完美了

加上电感后，方波不再那么完美了。电压的变化有些滞后。这是因为电感存储和释放电能需要一些时间。

10 kHz 方波

现在让我们用更高频率的 10 kHz 方波试试：

10 kHz方波

10kHz 波形下，可以更明显地看到电感器正在阻止电流的突然变化。

100 kHz 方波

方波几乎消失了

随着输入方波频率的进一步提高，波形进一步平坦。在 100 kHz 时，几乎已经没有方波了。此时，与输入方波从高电平到低电平切换所需的时间相比，在电感器中存储和释放能量需要更长的时间。因此，在这种情况下，电感器开始逐渐抹平电压。

直流电源？

如果此时在电感的后面加上一个 1000 uF 的电容，你将会得到一个非常平缓的直流电压。

神奇的电容

直流电源？

对直流不起作用

电容具有“通交阻直”的作用，电感与之相反，它具有“通直阻交”的作用。电感对直流几乎不起作用。它只是电阻只有几毫欧的几圈电线而已。

对直流不起作用