电感是如何储能的?

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电感的储能方式
若将电感与电容进行类比，很多人可能会立刻想到：电感在没有储存有能量时，应该也是存在着某种物质的平衡。作者本人当时在想这个问题时产生了一个概念，即：“磁荷平衡”。但是很遗憾，其实人类现在也还没证明磁荷的存在。但是电感在平衡状态时，确实是存在“某种磁场物质”平衡的。这个物质叫做“磁畴”。

对于磁畴的概念，在这里不进行详细的描述。但是其与电容的储能方式是类似的。只不过“磁畴”是在磁场世界中的物质，其对应着电场中的电荷。
大家在没有对“磁畴”进行深度了解时，可以简单地把磁畴理解成“磁介质中存在的无数个随机排布的小磁铁”，这一堆小磁铁在没有磁场的环境中，会相互抵消各自的磁场并处于一个平衡态，使“磁介质”对外不表现磁性，如图4所示：

图4

由此可以知道，当没有电感流过电流时，电感中的磁芯内部的“磁畴”也是处于平衡态的。这与“没有存有电压的电容，其两极板之间的电荷处于平态衡”是一样的。

图5

平衡态的磁畴分布而当电感上流过电流时，由于电流会存在磁场，当电流的磁场经过磁芯时，电流磁场会打破“磁畴”的平衡状态，使“磁畴”同时趋向于外部磁场的方向。进而导致磁芯此时会对外表现出磁场。而这个磁芯磁场从无—＞有的过程，其实就是电感储存磁场的过程。

图6

存有磁场的磁畴分布从图6可以看到，电感的磁芯由于电流磁场的原因，而导致内部的磁畴分布失衡。当磁畴分布失衡时，磁芯就会对外表现出磁场。这时我们就称电感存有能量了。其与“电容存有电压时，两极间的电荷不守恒”的情况类似。而当外部的电源去掉时，电感上的磁畴就会恢复原来的平衡状态。此时磁芯上的磁场就会慢慢变小，由于变化的磁场会产生电场，这个电场就是电感续流的原因。这个过程与电容放电的过程是类似的。

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电感是由漆包线绕制在绝缘骨架或磁芯上形成的元器件，当线圈中有电流通过时，会在周围产生一定的磁场，而当通过的电流含有交流成分时，产生的磁场也是不断变化的，根据电磁感应原理，变化的磁力线又会在线圈两端产生感应电动势，不过此电动势的方向和原来产生的电动势方向相反，并以此来阻碍电流的变化。

由此可以看出，电感的主要作用就是阻碍电流的变化，电流增加时，它会阻碍电流的增加，同时通过磁场储存一部分能量。而当电流减小时，它又会阻碍电路中电流的减小，并释放出储存的能量来维持电流，但由于线圈中含有电阻成分，储存的能量会很快耗尽，一切又会归于常态。正是因为电感有储存能量的特性，所以才有滤波和延迟等功能。