直流电路中的电感

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电感是一种以磁场的形式储存能量的无源器件。在有需要的时候，电感能够把储存的能量释出至电路。电感是由绕了多圈导线的柱芯构成。图 1和图 2分别是电感的基本结构和符号。

图1: 电感的基本结构

图2: 电感的符号

当电感连接到一电源是直流电 (DC) 的电路时，在特定的情况下，有两个过程会发生，分别是电感 "储能" 和 "放能"。

在图3中，电感与直流电源相接。突然增加的电流使电感产生自感电动势vemf，这阻止了电流的改变，见图1。这改变使电感两端出现一电压，vL = - vemf。这个- vemf 会减慢电流的改变，然而减慢电流的改变会使vL变小。当电流变得稳定时，电感不再产生阻抗，vL降至0 V，而电感的储能过程完成。

图3: 电感正在储能

由于电感的储能过程完成后，流过电感的电流iL是稳定的，iL = V / R，没有自感电动势产生，vL为0 V，所以在直流电路中，电感可等效为短路。电感就像普通的导线，它的电阻值为零，而流过电感的电流iL不能突变。

当电感与电源断开后，见图4，vL改变极性，电压瞬间由零降至一负值，但同时，iL保持同一流动方向和大小。电感通过电阻RD放能，vL逐渐上升至零，而iL逐渐下降至零。

图4: 电感正在放能

在图3和图4中，RS和RD的电阻值都能改变电感的储能和放能速度。

电感值L 和电阻值R的商数被称为时间常数τ，这个常数描述电感储能和放能的速度，见图5。

图5: 在储能及放能过程中的电压vL 和电流iL

电阻值愈大，时间常数也愈小，电感储能和放能的速度愈快，反之亦然。

电感存在于很多的电子电路中。如两个电感可以组成变压器来转换电压的高低，反之亦然。

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