認(rèn)識(shí)線圈
到現(xiàn)時(shí)為止筆者介紹了電阻器及電容器。今期會(huì)介紹另一種電子組件──線圈。
表 面上看來,線圈就像將金屬線繞成一個(gè)個(gè)圓圈,形成一個(gè)像是壓縮了的螺旋體。線圈的中央可以是空心,或是插入一條高磁通密度的金屬材料,作用是將磁力集中在 較接近線圈的范圍內(nèi)。在市面出售的線圈款式包羅萬有,有些是普通的銅線線圈,有些線圈看上去像是縮小了的變壓器(Transformer),有些看上去卻 貌似電阻器。
上期的「深究Robot」專欄題及過,當(dāng)電流通過線圈時(shí),會(huì)在線圈附近范圍產(chǎn)生一道 磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的強(qiáng)度跟電流的強(qiáng)弱成正比。每當(dāng)線圈由沒有電流的狀態(tài),到電路啟動(dòng)的一剎那,電流并非實(shí)時(shí)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài),原因是電流流過線圈、產(chǎn)生磁場(chǎng)的同時(shí), 該個(gè)被產(chǎn)生出來的磁場(chǎng)會(huì)制造一個(gè)阻止線圈電流繼續(xù)增大的阻力,稱為電感(Inductance)。電感的強(qiáng)度會(huì)隨著電流的轉(zhuǎn)變速度而改變。因此在直流電的 情況下,由于電流的轉(zhuǎn)變速度為零(換句話說電流值在任何時(shí)間都是恒常不變),所以雖然初時(shí)電流是逐漸增加,但很快電流便會(huì)安定下來,如下圖所示。至于電感 在交流電的特性日后會(huì)再詳細(xì)探討。
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在市面出售的線圈種類 |
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線圈的電路符號(hào) |
空心線圈 |
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由于以上的現(xiàn)象,線圈又被稱為電感器(Inductor)。它 跟電容器有一個(gè)共通點(diǎn),就是電感器同樣能夠儲(chǔ)存能量。不過電容器是以電場(chǎng)的形式儲(chǔ)存,而電感器是以磁場(chǎng)的形式儲(chǔ)存。電容器會(huì)在供電中斷的時(shí)候釋放電流,而 電感器在供電中斷的時(shí)候,就會(huì)實(shí)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)高電壓來釋放能量,令電路不能夠?qū)崟r(shí)回到零電壓。
線圈的用途十分廣泛,例如在DC馬達(dá)、繼電器開關(guān)(Relay switch)、變壓器等用作電磁鐵。線圈也在無線電收發(fā)系統(tǒng)、汽車點(diǎn)火系統(tǒng)、鎮(zhèn)流器等普遍使用。
馬達(dá)內(nèi)的線圈 |
變壓器 |