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{| class="wikitable" style="float:right; width:320px; margin-left:1em;"
|+ style="font-weight:bold; font-size:1.2em;" | 基础元件：电感 (Inductor)
|-
! 符号
| <math>L</math>
|-
! 国际单位
| 亨利 (Henry, H)
|-
! 核心特性
| 储能、通直隔交、电流滞后相位
|-
! 频率特性
| 低频呈感性，高频呈容性
|}

== 概述 ==
'''电感'''（Inductor）是电子电路中三大基础无源元件之一。其物理本质是利用导线绕制而成的线圈，通过电磁感应将电能转化为磁能储存。在电路分析中，电感具有“阻碍电流突变”的特性，被形象地称为“电的惯性”。

在[[硬件设计]]中，电感广泛应用于[[开关电源]]（DC-DC）储能、射频匹配、以及[[电磁兼容]]（EMC）滤波。

== 核心物理公式 ==

=== 1. 电感量结构计算式 ===
电感量的大小由其物理几何结构及磁介质决定：
<center><math>L = \frac{\mu_0 \mu_r N^2 A}{l}</math></center>
其中：
* <math>\mu_0</math>：真空磁导率（约 <math>4\pi \times 10^{-7} \text{ H/m}</math>）。
* <math>\mu_r</math>：磁芯材料的相对磁导率。
* <math>N</math>：线圈绕制匝数。
* <math>A</math>：线圈截面积。
* <math>l</math>：线圈磁路的有效长度。

=== 2. 电压电流微分关系 ===
电感两端的感应电动势（电压）与电流的变化率成正比：
<center><math>u(t) = L \frac{di(t)}{dt}</math></center>
* 若电流恒定（直流），则 <math>u = 0</math>，电感在电路中相当于短路（仅剩直流电阻 DCR）。

=== 3. 磁场储能公式 ===
电感中储存的磁场能量 <math>W</math> 为：
<center><math>W = \frac{1}{2} L I^2</math></center>

== 阻抗与频率响应公式 ==

=== 1. 感抗 (Inductive Reactance) ===
电感对交流电的阻碍作用随频率升高而线性增加：
<center><math>X_L = 2\pi f L = \omega L</math></center>

=== 2. 寄生容抗 (Capacitive Reactance) ===
由于线圈匝间存在寄生电容（EPC），在高频下会产生容抗：
<center><math>X_C = \frac{1}{2\pi f C_{EPC}} = \frac{1}{\omega C_{EPC}}</math></center>

=== 3. 复阻抗全模型 (RLC Model) ===
实际电感包含直流电阻（DCR）和寄生电容（EPC），其复阻抗模值 <math>|Z|</math> 的等效表现为：
<center><math>|Z| = \left| \frac{R_{DCR} + j\omega L}{1 - \omega^2 L C_{EPC} + j\omega R_{DCR} C_{EPC}} \right|</math></center>

== 自谐振频率 (SRF) ==
当电感的感抗与自身寄生电容的容抗相等时，发生并联谐振。此时电感阻抗达到峰值，超过此频率点后，电感将表现为容性。



=== 1. 谐振计算公式 ===
<center><math>f_0 = \frac{1}{2\pi \sqrt{L \cdot C_{EPC}}}</math></center>

=== 2. 硬件应用判据 ===
* '''感性区 (<math>f < f_0</math>)'''：电感正常工作，用于滤波或储能。
* '''容性区 (<math>f > f_0</math>)'''：由于寄生电容占主导，电感失去扼流能力。

== 品质因数 (Q Factor) ==
品质因数衡量电感的“纯度”，即储能与损耗的比值：
<center><math>Q = \frac{\omega L}{R_{DCR} + R_{AC}}</math></center>
* 在射频电路中，高 Q 值意味着更低的信号插损和更窄的选频特性。

== 串并联计算公式 ==
* '''串联'''：<math>L_{total} = L_1 + L_2 + \dots + L_n</math>
* '''并联'''：<math>\frac{1}{L_{total}} = \frac{1}{L_1} + \frac{1}{L_2} + \dots + \frac{1}{L_n}</math>

== 选型核心指标汇总表 ==
{| class="wikitable"
! 参数 !! 物理意义 !! 硬件设计关注点
|-
| '''饱和电流 (Isat)''' || 电感量下降 30% 时的电流 || 防止 DC-DC 功率电感进入磁饱和导致烧毁。
|-
| '''温升电流 (Irms)''' || 使电感表面升温 40°C 时的电流 || 决定电路的长期热可靠性。
|-
| '''直流电阻 (DCR)''' || 线圈导线的固有电阻 || 产生功率损耗 <math>P = I^2 R</math>，影响效率。
|}

== 参见 ==
* [[电容]]
* [[开关电源]]
* [[电磁兼容]] (EMC)
* [[磁珠]]

[[Category:电子元件]]
[[Category:电路理论]]