电感(电学物理量之一)

定义

导体的一种性质，用导体中感生的电动势或电压与产生此电压的电流变化率之比来量度。稳恆电流产生稳定的磁场，不断变化的电流(交流)或涨落的直流产生变化的磁场，变化的磁场反过来使处于此磁场的导体感生电动势。感生电动势的大小与电流的变化率成正比。比例因数称为电感，以符号L表示，单位为亨利(H)。

电感是闭合迴路的一种属性，即当通过闭合迴路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变。这种电感称为自感（self-inductance），是闭合迴路自己本身的属性。假设一个闭合迴路的电流改变，由于感应作用而产生电动势于另外一个闭合迴路，这种电感称为互感（mutual inductance）。

当线圈中有电流通过时，线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时，其周围的磁场也产生相应的变化，此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势（感生电动势）（电动势用以表示有源元件理想电源的端电压），这就是自感。

两个电感线圈相互靠近时，一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈，这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度，利用此原理製成的元件叫做互感器。

电感符号：L

电感单位：亨（H）、毫亨（mH）、微亨（μH），换算关係为：

1H=1000mH 1mH=1000μH

一个通有电流为I的线圈(或迴路)，其各匝交链的磁通量的总和称作该线圈的磁链ψ。如果各线匝交链的磁通量都是Φ，线圈的匝数为N，则线圈的磁链ψ=NΦ。线圈电流I随时间变化时，磁链Ψ也随时间变化。根据电磁感应定律，线上圈中将感生自感电动势EL，其值为

定义线圈的自感L为自感电动势eL和电流的时间导数dI/dt的比值并冠以负号，即

以上二式中，ψ和eL的正方向，以及ψ和I的正方向都符合右手螺旋规则。已知电感L，就可以由dI/dt计算自感电动势。此外，自感还可定义如下

线性磁媒质下四种自感计算公式

从工程观点看，除铁磁材料以外的媒质可认为是线性磁媒质，它们的磁导率近似等于真空磁导率μ0。置于这种媒质中的线圈的自感，只和线圈及其线匝导体的形状、尺寸有关，和电流的量值无关。

四种几何形状简单的线圈或迴路的自感L的计算公式如下：

(1)长螺线管的自感(忽略端部效应和线匝径向尺寸)

式中l为螺线管的长度;S为螺线管的截面积;N为总匝数。

(2)无磁芯环形密绕线圈的自感(环的截面为正方形，环的平均半径为R)

式中b为正方形截面的边长;N为总匝数。若R≫b，则近似有L≈μ₀Nb/2πR，形式上与长螺线管自感计算式相同。