電感的電流為什么不能突變？

肖菲發(fā)布于2024-04-30 17:46 1234 82 標(biāo)簽：電工,電感電流

電感線圈在工程技術(shù)上的應(yīng)用非常廣泛，如電機(jī)、電磁繼電器、接觸器、互感器等等，在我們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髦须S處可見。 （超多電工課程免費(fèi)看，點(diǎn)擊即可跳轉(zhuǎn)）

電感線圈在電路圖中的理想模型為電感元件，如下圖1-1所示，圖形符號為四個弧形的串接，字母符號為“L ”。所謂理想模型，是指忽略電感線圈的電阻，只計(jì)及電感參數(shù) L 。實(shí)際上，字母“L ”一方面表示電感元件，一方面又表示電感元件的參數(shù)值。

圖1-1

在實(shí)際應(yīng)用中，電感線圈一般繞制在鐵芯上，以增強(qiáng)其元件參數(shù)。這是因?yàn)殍F芯能被磁化，產(chǎn)生附加磁場，使得線圈的磁性增強(qiáng)。想象一下，給一個沒有鐵芯的線圈通以一定電流，它產(chǎn)生磁場能夠吸引一定數(shù)量的鐵釘；然后給該線圈穿過一鐵芯，通以相同電流，顯然它能吸引的鐵釘就會變多。

通電線圈能夠產(chǎn)生磁場，而磁場存在能量，換言之，通電線圈能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為磁場能量，并且這個磁場能量隨著電流的變化而變化。這表明，若電感線圈的電流不變，那么它所含有的磁場能量就能保持不變，這就是電感線圈的儲能特性，即電感線圈是儲能元件。

可能有的讀者不能理解為什么磁場存在能量，在這里我簡單解釋一下。眾所周知，磁鐵之間有力的作用，它們同性相斥，異性相吸。拿一個條形磁鐵去靠近另一個條形磁鐵，就能把它吸起來或推走（其實(shí)是兩個磁場之間的作用），這個吸起來或推走的過程，就是磁場力的做功過程，而做功的過程又是能量的變化過程。綜上，磁場具有能量，可以對置于其中的磁鐵產(chǎn)生力的作用，從而對磁鐵做功。

上文提到，若電感線圈的電流不變，那么它所含有的磁場能量就能保持不變。這句話其實(shí)已經(jīng)回答了標(biāo)題所示的問題。用腳指頭想都知道，能量是不能突變的，若能量能夠突變，那么永動機(jī)就不是夢，閃現(xiàn)技能在生活中也能實(shí)現(xiàn)，不用時間也能吃飽飯……

既然能量不能突變，顯然，電感線圈所存儲的磁場能量也不能突變，而電感線圈所存儲的磁場能量變化是通過電流的變化來實(shí)現(xiàn)的，所以磁場能量不能突變就等同于電感電流不能突變。

雖然電感電流不能突變，但這不妨它可以變得很快呀。例如在一個串有電感線圈的回路中，突然斷開開關(guān)，切斷回路，顯然回路斷開電流就為零，這個開關(guān)斷開的過程非常短，在這么短的時間內(nèi)，電感的電流從有到無，就變化的很快。

另外，電感線圈的電壓正比于其電流的變化率，也就是說，只要電感電流變化得夠快，那么它兩端就會產(chǎn)生足夠高的電壓。所以在很短時間切斷含有電感的回路，很容易產(chǎn)生電弧。例如上一段話的例子中，在開關(guān)處會產(chǎn)生電弧，這是因?yàn)殡姼须娏髯兓^快，從而產(chǎn)生非常高的電壓，使得開關(guān)動靜觸頭間的空氣被電離，產(chǎn)生電弧。

不過，電感電流快速變化會產(chǎn)生高電壓的現(xiàn)象有利有弊，例如鎮(zhèn)流器就是利用電感線圈電流的快速變化來產(chǎn)生高壓工作的。

由于電感電流不能突變，電感線圈還可以用來限制線路的短路電流，這就是串聯(lián)電抗器的應(yīng)用。在高壓線路中，一旦發(fā)生故障短路，其短路電流就會非常大。在線路出線端串接電抗器，當(dāng)線路發(fā)生短路，由于電感電流不能突變，此時線路的電流從工作電流上升到短路電流就需要一定時間，在這個電流升高的期間，繼電保護(hù)裝置就能及時切斷故障線路，從而保護(hù)設(shè)備與人身安全。