电感器

计算电感器磁场中储存的能量

电感器以磁场的形式存储电能，该磁场由电流流经线圈产生。 输入其电感和通过的电流，此计算器将求出存储的能量。

从某种意义上说，电感器是电容器计算器的镜像：电容器将能量存储在电场中，其能量取决于电压的平方；而电感器将能量存储在磁场中，其能量取决于电流的平方。

公式

$$E = 0.5 \times L \times I^2$$

电感以毫亨（mH）为单位输入，这是大多数实际电感器实际标注的实用单位，因为一整个亨利对典型元件来说是非常大的电感量。

示例计算

一个通过 2 A 电流的 100 mH 电感器：

1. 以亨利为单位的电感：100 ÷ 1,000 = 0.1 H。
2. 能量：0.5 × 0.1 × 2² = 0.2 J，即 200 mJ。

将电流加倍至 4A 会使存储能量变为四倍，达到 800 mJ — 与电容器和电压之间的平方关系相同。

需要考虑的关键因素

• 电感器会抵抗电流的突然变化，这也是一个真实存在的实际危险来源。 当流经电感器的电流被突然切断时，坍缩的磁场会产生一个短暂但非常高的电压尖峰——这正是为什么电感性负载（如电机和继电器）通常需要在电路中配备续流二极管或类似保护措施的原因。
• 真实的电感器存在一定的内阻，而这个理想公式忽略了这一点。 真实的线圈存在电阻，运行过程中会以热量形式耗散一部分能量——本计算器的公式描述的是理想、无损电感器所存储的能量，而不是真实电感电路随时间消耗的总能量。
• 电感取决于线圈的物理构造，而不像电阻器的电阻那样可以直接设定。 匝数、磁芯材料和线圈几何形状共同决定了电感器的实际电感值——本计算器将电感作为一个已知的给定量，而不是根据线圈的物理设计来计算它。
• 电感器和电容器共同构成了电子学中广泛使用的谐振电路的基础。 一个 LC 电路（电感器加电容器）具有由两个元件数值共同决定的固有谐振频率——每个元件各自的储能关系（电容器对应电压平方，电感器对应电流平方）正是这类电路中能量在两者之间振荡的基础。

常见误区

• 以亨利而不是毫亨输入电感值。 大多数实际电感器都以 mH 或 µH 标注——在需要毫亨的地方输入亨利值，会使存储能量被高估一百万倍。
• 将电感器的存储能量与实际电路耗散的总能量混淆。 该公式描述的是理想、无损的情况——真实线圈自身的电阻会以热量形式耗散额外的能量，而这部分能量此计算并未纳入。
• 忽视电感器电流被切断时产生的电压尖峰风险。 突然切断电感性负载的电流可能产生短暂但非常高的电压尖峰，这正是电机和继电器通常需要续流二极管保护的原因。
• 将电感视为可以像电阻器的电阻那样自由选择的值。 电感来自线圈的物理构造——其匝数、磁芯材料和几何形状——而不是来自单一的可调值。

有用的信息

• 想要另一种基本储能元件的镜像计算？电容器计算器 计算器可以根据电压而非电流求出存储的能量。
• 需要关联电路其余部分的电压、电流和电阻？欧姆定律计算器 计算器可以求出你缺少的那个量。
• 想知道电流流动时电路消耗的功率？电功率计算器 计算器可以直接计算出来。