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認識線圈

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到現時為止筆者介紹了電阻器及電容器。今期會介紹另一種電子元件──線圈。

表 面上看來,線圈就像將金屬線繞成一個個圓圈,形成一個像是壓縮了的螺旋體。線圈的中央可以是空心,或是插入一條高磁通密度的金屬材料,作用是將磁力集中在 較接近線圈的範圍內。在市面出售的線圈款式包羅萬有,有些是普通的銅線線圈,有些線圈看上去像是縮小了的變壓器(Transformer),有些看上去卻 貌似電阻器。

 

上期的「深究Robot」專欄題及過,當電流通過線圈時,會在線圈附近範圍產生一道 磁場。磁場的強度跟電流的強弱成正比。每當線圈由沒有電流的狀態,到電路啟動的一剎那,電流並非即時進入穩定狀態,原因是電流流過線圈、產生磁場的同時, 該個被產生出來的磁場會製造一個阻止線圈電流繼續增大的阻力,稱為電感(Inductance)。電感的強度會隨著電流的轉變速度而改變。因此在直流電的 情況下,由於電流的轉變速度為零(換句話說電流值在任何時間都是恆常不變),所以雖然初時電流是逐漸增加,但很快電流便會安定下來,如下圖所示。至於電感 在交流電的特性日後會再詳細探討。


在市面出售的線圈種類

線圈的電路符號

空心線圈

鐵芯線圈(圖中線圈乃為AM收音機的接收天線)

由於以上的現象,線圈又被稱為電感器(Inductor)。它 跟電容器有一個共通點,就是電感器同樣能夠儲存能量。不過電容器是以電場的形式儲存,而電感器是以磁場的形式儲存。電容器會在供電中斷的時候釋放電流,而 電感器在供電中斷的時候,就會即時產生一個高電壓來釋放能量,令電路不能夠即時回到零電壓。

線圈的用途十分廣泛,例如在DC馬達、繼電器開關(Relay switch)、變壓器等用作電磁鐵。線圈也在無線電收發系統、汽車點火系統、鎮流器等普遍使用。


馬達內的線圈

變壓器

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