谈谈对电感的理解

网上谈论电感的文章很多，不做过多评论，谈谈自己的理解，不到之处多多理解。

先来两句总结的话：1.闭合的回路导体叫电感，未闭合的回路导体叫“天线”；

2.流过导体的磁通量关注电感数值是多少，电流大小是多少，导体产生的感应电动势跟电感大小，电流变化率有关。

先谈谈第2条，我们知道闭合回路感应电动势的大小等于磁通量的变化率，即E=*ΔΦ/Δt，用电感表达式为L*di/dt，问大家一个问题，为什么要换算成电感的表达式来计算，很简单，方便计算和理解，如果我们不换算成L*di/dt，对待一段闭合回路的导线，则ΔΦ=Bs，S为环路面积，为定值，此时ΔΦ=dBs/dt，dB怎么变化，怎么理解，磁感应强度B网上给出的理解是单位面积通过的磁力线匝数，首先dB肯定是变化量，但是怎么跟导体的截面积，长度，围绕的面积挂上钩呢，这个公式对于我们计算感应电动势没有帮助，而换算成L*di/dt，则好容易理解的多，首先L肯定是固定值，di/dt对应的电场的变化率，因为变化的电/磁场产生磁/电场，变化率跟最初的变化场是一致的，那么这个感应电动势就直接跟这段闭合回路的电感值L成正比关系，理解了这个，下面就好办了，直接估算电感值就能知道感应电动势是多少。提个问题，为什么要强调闭合回路，那是因为L*di/dt是通过电流反推电压是多少，没有了闭合回路，E=*ΔΦ/Δt仍然成立，但是此时后面的公式不成立，至于感应电压值是多少，应该可以通过天线知识进行理解，本文不做深入研究，所以我才会最前面提到闭合的导体叫做电感，未闭合的导体叫“天线”。

闭合回路中，既然磁通量和感应电动势都是跟电感感值L强相关，我们有必要重点研究电感。

首先看两个公式导体电感感值L=5d[ln(2d/r-3/4]，其中d对应导体长度，r对应导体截面积半径，还有一个公式环形线圈电感感值L=32*R*ln(4R/D)，R对应环形半径，D对应导体截面积，当然我们还不能忽略两个数值，其中一个是磁导率u，还有一个线圈匝数，这两个数值都是跟电感L成正比，但是这两个公式怎么理解。

电感的定义是导体在1A电流下对应的磁力线匝数，我们看**个公式，发现电感感值跟导体长度正比，跟导体截面积半径成反比，我们从磁力线匝数角度来理解，首先导体长度边长，那么磁力线的匝数会变多，截面积变大，电感L为什么反而变小呢，这是因为当截面积变大时，电流的密度会降低，磁力线会变得稀疏，反而变小，这个是经验值，可以考虑强行记忆。

对于第二个公式，环形半径R变大，则电感感值L变小，这个就需要考虑互感的因素，因为是闭合回路，平行的导线电流方向相反，两根导线的磁力线匝数会彼此抵消，从而总的磁力线匝数变小，即总的电感感值变小，所以对应环形电感，电感感值跟半径R成正比，对应导体的截面积，这个道理跟前文是一致的，电感感值跟导体截面积成反比。

上面讨论的两种感应电动势，都是电流直接流过导体产生的，即感应电动势是由变化的电场产生的，那么由变化的磁场产生的感应电动势怎么理解呢，我们还是回到闭合回路上来，当闭合回路的磁通量发生变化时，产生的感应电动势同样可以由流过的电流反推出来，此时可以将该闭合回路看成是单匝线圈，同样是跟回路半径R成正比，导体半径成反比。谈到这里，我们就不难理解，我们经常要保证回流路径短了，其实准确是半径R要小，对于同样的面积，扁平状的电感感值要小于正方形的电感值,即同等面积情况下，右侧的电感感值要大于左侧的。综上所述，对于闭合回路的感应电动势，我们只要抓住其电感感值是多少，而分析电感感值是多少，一方面是磁力线匝数，但是更加直观的是对于导体回路，导体电感L正比于导体长度，反比于截面积，正比于磁导率u，对于线圈电感L，其正比于线圈匝数N，正比于环路半径R，反比于截面积，正比于磁导率u。

当然了，电感L还跟电流频率有关，这是因为随着频率升高，导体的阻抗增加，电流会趋向于阻抗更小的路径，即导体表面，这就是我们常说的趋肤效应，由于趋肤效应，流过电流的导体面积变小了，损耗会增加，所以我们又引入了多捆导线这个概念。

同样电感还跟流过电流的电流大小有关，这是电感的温升效应。

结合以上所述，电感的感值跟电感的外形，磁导率（通常铁钴镍的磁导率远大于1，其他金属接近），电流大小，电流频率等有关。

以上，均是自己的个人理解，不同于网上流传的知识，希望能够对大家理解电感有帮助，谢谢。