3.5 电感器的特性

磁能生电、电能生磁都是以电感线圈为媒介的，从而体现了电感线圈的特性。下面继续介绍它的储电特性和感抗特性。

3.5.1 储电特性

下面以一个简单实验来说明自感电动势产生的原因。取一个15W日光灯镇流器（其实是一个铁芯线圈，如果进行测量，电阻为30Ω，电感为10H），再取1.5V一号干电池一个。

先在镇流器两端各接一段导线，用两手分别捏住两根导线的铜丝碰触电池正、负极，镇流器便与电池构成闭合电路产生电流，经过数秒钟，电流就达到稳定值，。当铜丝脱离电池时，我们就有触电的感觉。这是怎么一回事呢？原来，在这一过程中，线圈的电流是从无到有、从小到大，最后稳定于50mA。由于线圈电流的变化，所以就产生从无到有、从少到多的感应磁场。这一过程常称为给线圈充磁。使电池的电能变成为磁能储存在线圈上。当导线突然撤离电池时，线圈的磁场就由强向弱退变，产生自感电动势。根据自感电动势特点，它又将阻碍圈上的50mA电流，使之不能立即减小为0，而是通过双手（电阻约100kΩ）缓慢地将电能释放出来，在释放开始的一瞬间，自感电动势将高达50mA×100kΩ=5kV，因此就有触电的感觉，由于时间较短，所以对人体并没有损害。

这个实验说明两点：①人体有触电感，进一步表明线圈自感电动势客观存在；②自感电动势的形成，是线圈储存磁场再变化的结果，体现了线圈具有储存磁能（磁场）的基本特性。线圈磁场与电流相伴存在，所以说线圈具有储存电能（电流）的特性，简称储电特性。

3.5.2 感抗特性

前面介绍过，感抗是线圈对交流电表现出的电阻，但又不像电阻器有固定不变的电阻值，感抗的大小会随许多外界因素改变，下面做深入分析。

1.感抗与线圈电感的关系

在图3-16（a）、（b）中，线圈L1的电感量比L2大，两线圈的输入交流电压 U、频率f、负载 R 均相同。但L1的输出电压U1比L2的输出电压 U2小。这是因为交流电通过线圈时，要产生自感电动势和感应电流，方向与原交流电相反，便对原交流电形成阻碍，呈现出一定感抗。由 X=2πfL 可知，感抗与线圈的电感成正比。因为线圈L1 的电感量较大，对交流电呈现的感抗 X1就大，导致L1的输出电压 U1较小；相对地，L2的电感量较小，对交流电呈现的感抗 X2就小，导致L2的输出电压U2较大。

这就揭示了线圈的感抗特性之一：在交流电路中，通电线圈的交流电频率、电压、负载相同时，线圈的电感越大感抗就越大，对交流电的阻碍作用就越大；线圈的电感越小感抗就越小，对交流电的阻碍作用就越小，如图3-16（c）、（d）所示。

2.感抗与交流电频率的关系

在图3-17（a）、（b）中，两线圈的电感、输入电压、负载都相同。只是L1输入交流电的频率 f1比L2输入交流电的频率 f2低，就导致L1输出交流电压 U1比L2输出交流电压 U2大。由 X = 2πfL 可知，线圈感抗随交流电频率升高而增大。因为线圈L1输入交流电的频率f1较低，呈现的感抗 X1就小，输出电压 U1就大；相对地，线圈L2输入的交流电频率 f2较高，呈现的感抗X2就大，输出电压U2就小。

这又揭示了线圈的另一特性：在交流电路中，线圈电感一定时，导通交流电的频率越低，线圈的感抗越小，对交流电阻碍作用就越小；反之，导通交流电的频率越高，线圈的感抗就越大，对交流电阻碍作用就越大，如图3-17（c）、（d）所示。

由上述可知，线圈具有对高频交流电呈现感抗大，对低频交流电呈现感抗小的特点，常简述为线圈具有通低频阻高频的作用。这种作用恰恰与电容器对交流电作用的特点相反。因此，电子电路中常用线圈做分频、退耦等用。