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電感為什么可以?xún)Υ婺芰浚?/h2>

我們都知道電容能儲存電荷，也即電容可以存儲電能。

電感也是儲能元件，電感是如何存儲電能的呢？很多人不明白電感是如何進(jìn)行存儲電量的。這個(gè)問(wèn)題比較難解釋?zhuān)圆幻靼滓彩强梢岳斫?，這要根據電生磁、磁生電的原理才能說(shuō)清楚的，只有明白這兩個(gè)概念的人，才能理解電感線(xiàn)圈儲能的原理。

差模電感

電生磁，即電流流過(guò)螺線(xiàn)管產(chǎn)生磁場(chǎng)，由丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現的電流磁效應而來(lái)。后來(lái)有許多的物理學(xué)家便試圖尋找它的逆效應，磁場(chǎng)能否產(chǎn)生電呢？

英國的物理學(xué)家法拉第發(fā)現了磁生電，并提出了有名的電磁感應定律。其實(shí)當時(shí)美國科學(xué)家亨利也是同時(shí)發(fā)現的，但也有文獻說(shuō)比法拉第發(fā)現電磁感應現象還早，只是沒(méi)有即時(shí)發(fā)表成果，當時(shí)還是很認可亨利的成果，給電感量的單位為亨利。同時(shí)俄國的物理學(xué)家楞次總結大量實(shí)驗數據后，總結出一條判斷感應電流方向的規律，稱(chēng)為楞次定律，至此磁生電才得以廣泛應用。

其實(shí)我可以舉個(gè)例子，就可以明白了。用“發(fā)條”來(lái)舉例，以前的機械表或小玩具里面就有發(fā)條，當我們用力將發(fā)條旋緊后，機械表就可以走很長(cháng)一段時(shí)間，這個(gè)過(guò)程里面給發(fā)條旋緊其實(shí)發(fā)條就存儲了能量，然后發(fā)條再慢慢地釋放能量。

收緊發(fā)條-儲能-帶動(dòng)齒輪-釋放能量可以理解為發(fā)條就是儲能元件。

玩具車(chē)發(fā)條

再來(lái)看電感，電感儲能在哪里呢？為增大電感量，電感都會(huì )有一個(gè)”磁芯“，磁芯是磁性材料，不同的磁性材料對磁場(chǎng)的儲存時(shí)間是不同的，比如鐵放在磁鐵上，再把磁鐵拿走，此時(shí)鐵上還會(huì )有磁性，并會(huì )保持一段時(shí)間，這就是鐵存儲了磁性。儲能部分就是這個(gè)磁芯，首先是電流流過(guò)線(xiàn)圈后在磁芯上產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而磁化磁芯，使磁芯儲存了磁能，當無(wú)電流流過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，磁芯釋放磁場(chǎng)能量。

高頻磁芯電感

磁芯在靜態(tài)時(shí)，內部可看成擁有大量的小磁極，并且各個(gè)磁極的方向是隨機的，不規律的。

磁芯內部磁極

當線(xiàn)圈通過(guò)電流后，磁芯被磁化，內部的磁極被統一方向，完成“電生磁”的過(guò)程。

磁芯被磁化

當線(xiàn)圈無(wú)電流后，無(wú)磁場(chǎng)進(jìn)行磁化，此時(shí)磁極將回復原位，即磁場(chǎng)變化產(chǎn)生電流，完成“磁生電”的過(guò)程。

磁極回復原位

這就是電感存儲電能并釋放電能的過(guò)程，能量轉換是在磁芯內部完成的。

在快速能量轉換的場(chǎng)合，當然磁芯不能用鐵性金屬，因為鐵被磁化后，磁能釋放太慢，所以就會(huì )導致能量轉換太慢，無(wú)法實(shí)現能量的快速傳遞，常用的有鐵氧體、高頻磁條等，這些材料被磁化后能夠快速釋放磁能，比如用在開(kāi)關(guān)電源的高頻變壓器，開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)管其開(kāi)關(guān)速度很快，當然就得磁能快速轉換，能夠及時(shí)儲能并釋放能量，將變壓器原邊的能量傳遞到副邊。

而對于一些不需要能量快速轉換的場(chǎng)合，磁場(chǎng)能長(cháng)期保存的也有其用途，比如以前的磁帶、磁盤(pán)的磁碟等，剛好利用磁芯被磁化后可以長(cháng)期保存，這種磁性作為信號單元，就相當于數據保存。像硬盤(pán)的磁碟通?？梢员４?00年以上，其實(shí)就是磁場(chǎng)能夠保持這么長(cháng)的時(shí)間，而半導體存儲單元是依靠?jì)炔侩娙莸姆烹?，故時(shí)間較短，大概也就10年以上。以前在市場(chǎng)上炒得火熱的固態(tài)硬盤(pán)，都說(shuō)要替代傳統的磁性硬盤(pán)，這么多年過(guò)去了，也沒(méi)見(jiàn)被替代，反導以共存的形式存在，這就是所謂的傳統硬盤(pán)里還集成固態(tài)flash存儲器，如2T的硬盤(pán)+128G固態(tài)，系統用于大量快速數據交換時(shí)用128G固態(tài)區間，而不需頻繁操作的數據及資料則存放到磁碟硬盤(pán)。

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