一般來說，電感器常被用作串聯(lián)濾波器，以限制浪涌電流或抑制電磁干擾，與電容器并聯(lián)使用，實(shí)現(xiàn)調(diào)諧電路帶通響應(yīng)（儲(chǔ)能電路），與電容器結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)梯形濾波器網(wǎng)絡(luò)濾波器結(jié)構(gòu)，并用作阻抗匹配元件以消除特定頻率下的容抗。并聯(lián)連接電感器通常不是一種經(jīng)濟(jì)或有用的電路結(jié)構(gòu)，盡管在已經(jīng)存在電感器的情況下可以實(shí)現(xiàn)較低的電感值。在并聯(lián)感性負(fù)載的情況下自然會(huì)出現(xiàn)并聯(lián)電感的情況
　　從法拉第定律可以看出，任何載流環(huán)路都會(huì)產(chǎn)生與之相關(guān)的電感。所有電路都是載流回路，因此所有電路都具有一定的自感，這通常是寄生效應(yīng)，是迫使電流在電路周圍流動(dòng)的偽影。在低頻下，寄生效應(yīng)通常可以忽略不計(jì)，因?yàn)榕c自感相關(guān)的阻抗非常低，并且波長很長，因此天線效應(yīng)可以忽略不計(jì)。隨著工作頻率的增加，寄生電感效應(yīng)變得更加顯著。
　　利用電磁感應(yīng)原理來生產(chǎn)各種設(shè)備，例如螺線管、繼電器、變壓器、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)?；靖袘?yīng)線圈還以拾波線圈的形式用作磁讀取頭、麥克風(fēng)、留聲機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置傳感器等設(shè)備中的傳感器。揚(yáng)聲器由連接到感應(yīng)線圈的振膜構(gòu)成，該感應(yīng)線圈與永磁體的磁場相互作用，將電音頻波形轉(zhuǎn)換為聲學(xué)振動(dòng)。
　　螺線管是具有可移動(dòng)鐵芯的感應(yīng)器，形成機(jī)械執(zhí)行器。當(dāng)電流施加到線圈時(shí)，產(chǎn)生的磁場會(huì)在磁芯塊中感應(yīng)出一個(gè)磁場。施加場和感應(yīng)場的相互作用將金屬塊吸入線圈中。當(dāng)電流關(guān)閉時(shí)，電磁力返回到零，并且彈片可以通過彈簧力縮回。該運(yùn)動(dòng)使螺線管成為執(zhí)行器，通過電氣控制實(shí)現(xiàn)線性機(jī)械運(yùn)動(dòng)。一個(gè)非常常見的例子是內(nèi)燃機(jī)中使用的起動(dòng)電機(jī)的螺線管，其中螺線管的運(yùn)動(dòng)用于將起動(dòng)電機(jī)的小齒輪滑動(dòng)到與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上的較大齒圈嚙合。
　　繼電器是一種螺線管，其中執(zhí)行器用于打開和關(guān)閉一組開關(guān)觸點(diǎn)，因此一個(gè)電路中的電流用于控制另一個(gè)電路中的電流，從而允許小信號電路遠(yuǎn)程打開高電平。當(dāng)前負(fù)載。
　　變壓器是同一磁芯上的一組耦合電感器，初級電感器的磁場在次級電感器中感應(yīng)出電壓，根據(jù)法拉第定律，該電壓將與次級繞組與初級繞組的匝數(shù)比成正比，并且可用于實(shí)現(xiàn)交流電路中的升壓或降壓電壓變化。
　　從等效電路的角度來看，感應(yīng)電機(jī)是一種變壓器，其中定子線圈形成變壓器初級，轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)場相當(dāng)于變壓器次級繞組中的感應(yīng)場。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子構(gòu)造有短路棒，使得次級繞組連接到短路。定子和轉(zhuǎn)子磁場的相互作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)機(jī)器旋轉(zhuǎn)的力。當(dāng)電能輸入轉(zhuǎn)換為機(jī)械功時(shí)，產(chǎn)生的機(jī)械功率就成為電阻負(fù)載的等效電。
　　在交流發(fā)電機(jī)中，小功率直流勵(lì)磁電壓通過滑環(huán)和電刷施加到轉(zhuǎn)子上。旋轉(zhuǎn)機(jī)械能輸入到軸上會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生 dΦ/dt，從而在定子線圈上感應(yīng)出輸出。
　　電感器設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
　　本系列的介紹性章節(jié)中推導(dǎo)了均勻圓柱形線圈自感的近似公式，下面將重復(fù)該公式。
　　\(L=\frac{\mu_{0}\mu_{r}N^{2}A}{l}\)，其中：
　　μ 0 = 自由空間磁導(dǎo)率 = 4π x 10 -7 H/m，
　　μ r = 磁芯材料的相對磁導(dǎo)率
　　N = 線圈匝數(shù)
　　A = 線圈的橫截面積
　　l = 線圈長度
　　該公式是在假設(shè)線性磁芯材料（μr 常數(shù)）、圓柱形磁芯且無漏磁的情況下得出的。對于圓柱體，末端會(huì)發(fā)生一些漏磁，從而將公式簡化為近似值。如果圓柱體自身折疊閉合以形成環(huán)形線圈，則端部不會(huì)發(fā)生磁通泄漏，并且該公式相當(dāng)準(zhǔn)確。
　　從公式可知，控制電感值的參數(shù)是線圈的橫截面積、匝數(shù)、總長度和磁芯的磁導(dǎo)率。磁芯的磁導(dǎo)率表示鐵磁芯的磁化程度，它決定了磁芯中產(chǎn)生的磁場的強(qiáng)度。磁芯材料的磁導(dǎo)率是決定電感器物理尺寸的主導(dǎo)因素，因此需要高磁導(dǎo)率的磁芯。代價(jià)是磁導(dǎo)率的材料是金屬，它們是導(dǎo)體，因此電阻率較低。低電阻率導(dǎo)致高渦流損耗，即 I 2R效應(yīng)。渦流是由交變磁通量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓梯度在導(dǎo)電芯中產(chǎn)生的循環(huán)電流。通過使用電阻率盡可能的疊片鐵芯，可以限度地減少渦流。

　

　　表 1. 常見鐵磁材料的選定特性。圖片由 Blaine Geddes 提供
　　對于電源線頻率，常見的磁芯材料是電工鋼，其中昂貴的牌號是晶粒取向硅鋼。晶粒取向硅鋼具有電工鋼中的磁導(dǎo)率和的電阻率，但成本。
　　磁芯損耗隨著工作頻率的升高而增加，因此對于工作在更高頻率（超過幾千赫茲）的電感器來說，鐵氧體是一種非常常見的鐵磁芯材料，因?yàn)樗鼈兊碾娮杪时冉饘俑叩枚?，這大大降低了電感器中的渦流損耗。核。鐵氧體是陶瓷。它們是金屬氧化物的混合物，主要由鐵、錳、鋅和鎳的氧化物組成。鐵氧體的磁導(dǎo)率要低得多，但電阻率要高得多。由于其磁導(dǎo)率低于金屬鐵磁材料，鐵氧體磁芯電感器的物理尺寸將比采用金屬鐵磁芯設(shè)計(jì)的相同電感器大得多，但阻抗隨頻率線性變化，因此對于較高頻率，電感值較低通常需要。
　　鐵氧體材料已經(jīng)在一定程度上標(biāo)準(zhǔn)化，并且可以通過混合名稱編號已知的制備混合物形式獲得。表 2 顯示了一些具有代表性的市售鐵氧體混合物。

　

　　表 2.市售鐵氧體混合物。圖片由 Blaine Geddes 提供

　　沒有任何電感器是理想的。在高頻下，線圈匝間以及線圈與外殼之間的寄生電容效應(yīng)的電抗變得顯著。出于高頻考慮，典型的片式電感器可以通過圖 3 中所示的等效電路進(jìn)行建模。寄生電容出現(xiàn)在線圈的各個(gè)匝之間以及從繞組到外殼的寄生電容。與電感器并聯(lián)的寄生電容器形成儲(chǔ)能電路，導(dǎo)致電感器的頻率響應(yīng)偏離理想值，如圖 4 所示。

　　圖 3. 電感器的等效電路模型。圖片由 Blaine Geddes 提供

　　圖 4. 電感器的代表性頻率響應(yīng)。圖片由 Blaine Geddes 提供
　　電感器安全
　　當(dāng)電流突然被電感器中斷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高電壓。火花點(diǎn)火器，例如用于在火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)中點(diǎn)燃火花塞的火花點(diǎn)火器，就采用了這一原理，但對于開關(guān)感性負(fù)載來說，這是一個(gè)問題，由于突然關(guān)閉感性負(fù)載，開關(guān)觸點(diǎn)會(huì)反復(fù)產(chǎn)生電弧。 ，隨著時(shí)間的推移會(huì)侵蝕接觸點(diǎn)。
　　電感器使用漆包線纏繞，漆包線是具有薄漆包層的銅線。對于高壓應(yīng)用，可能需要考慮搪瓷絕緣體的介電擊穿強(qiáng)度。
　　高溫會(huì)降低搪瓷涂層的性能。電機(jī)通常會(huì)因過熱而發(fā)生故障，過熱會(huì)降低搪瓷涂層的性能，并可能導(dǎo)致繞組之間出現(xiàn)短路或電弧。