31.4: 电感器

电感器，也称为扼流圈，是一种具有特定电感的电路元件。 电感器与电阻器和电容器一样，是现代电子产品中使用的关键电路元件之一。 它们充当电路电流变化的屏障。 电感器往往会抑制交流电路中比预期更快的电流变化。 在直流电路中，尽管施加的电动势发生变化，电感器仍有助于保持恒定电流。

尽管与磁感应效应相关的电场是非保守的，但电感器端子之间存在由保守静电力引起的实际电位差。

电感的一个常见应用是让交通信号灯感知车辆何时在街道交叉口等待。 带有感应器的电路被放置在等待汽车停车位置下方的道路上。 汽车车身增加了电感，电路发生变化，向交通灯发送信号以改变颜色。 同样，用于机场安检的金属探测器也采用相同的技术。 金属探测器框架中的线圈或电感器充当发射器和接收器。 来自发射器线圈的脉冲信号在接收器中感应出信号。 路径中的任何金属物体都会影响电路的自感。 金属探测器可以调整灵敏度，还可以感应人身上是否存在金属。

电感器在荧光灯灯具中也至关重要。 在此类装置中，填充管的气体由于电流从接线流入气体而被电离并发光。 电流越高，等离子体电离越强，电阻越低。 如果向等离子体施加足够高的电压，则荧光管外部的电路可能会被损坏。 为了防止这种情况，电感器或电感镇流器与荧光灯泡串联，以防止电流超过其限制。

电感器是由线圈组成的双端子电路元件。由于电路中流动的电流，磁通量通过电感器。

根据法拉第定律，当通过电感器的电流发生变化时，会产生反电动势。这个场是磁感应非守恒电场。

由于非保守磁场仅在电感器内为非零，因此它在整个回路上的积分可以替换为从一个端子到另一个端子的积分。

因此，自由电子积累在电感器的一个端子上，以产生非零守恒电场。

总电场是这两个电场的总和。如果电感的电阻可以忽略不计，则测试电荷内部不会受到任何力。因此，线圈内的总电场必须为零。因此，该积分中的非守恒电场可以被守恒电场的负数所取代。

这个积分是电感器端子之间的电位差，由此公式给出。