電感(電學物理量之一)

定義

導體的一種性質，用導體中感生的電動勢或電壓與產生此電壓的電流變化率之比來量度。穩恆電流產生穩定的磁場，不斷變化的電流(交流)或漲落的直流產生變化的磁場，變化的磁場反過來使處於此磁場的導體感生電動勢。感生電動勢的大小與電流的變化率成正比。比例因數稱為電感，以符號L表示，單位為亨利(H)。

電感是閉合迴路的一種屬性，即當通過閉合迴路的電流改變時，會出現電動勢來抵抗電流的改變。這種電感稱為自感（self-inductance），是閉合迴路自己本身的屬性。假設一個閉合迴路的電流改變，由於感應作用而產生電動勢於另外一個閉合迴路，這種電感稱為互感（mutual inductance）。

當線圈中有電流通過時，線圈的周圍就會產生磁場。當線圈中電流發生變化時，其周圍的磁場也產生相應的變化，此變化的磁場可使線圈自身產生感應電動勢（感生電動勢）（電動勢用以表示有源元件理想電源的端電壓），這就是自感。

兩個電感線圈相互靠近時，一個電感線圈的磁場變化將影響另一個電感線圈，這種影響就是互感。互感的大小取決於電感線圈的自感與兩個電感線圈耦合的程度，利用此原理製成的元件叫做互感器。

電感符號：L

電感單位：亨（H）、毫亨（mH）、微亨（μH），換算關係為：

1H=1000mH 1mH=1000μH

一個通有電流為I的線圈(或迴路)，其各匝交鏈的磁通量的總和稱作該線圈的磁鏈ψ。如果各線匝交鏈的磁通量都是Φ，線圈的匝數為N，則線圈的磁鏈ψ=NΦ。線圈電流I隨時間變化時，磁鏈Ψ也隨時間變化。根據電磁感應定律，線上圈中將感生自感電動勢EL，其值為

定義線圈的自感L為自感電動勢eL和電流的時間導數dI/dt的比值並冠以負號，即

以上二式中，ψ和eL的正方向，以及ψ和I的正方向都符合右手螺旋規則。已知電感L，就可以由dI/dt計算自感電動勢。此外，自感還可定義如下

線性磁媒質下四種自感計算公式

從工程觀點看，除鐵磁材料以外的媒質可認為是線性磁媒質，它們的磁導率近似等於真空磁導率μ0。置於這種媒質中的線圈的自感，只和線圈及其線匝導體的形狀、尺寸有關，和電流的量值無關。

四種幾何形狀簡單的線圈或迴路的自感L的計算公式如下：

(1)長螺線管的自感(忽略端部效應和線匝徑向尺寸)

式中l為螺線管的長度;S為螺線管的截面積;N為總匝數。

(2)無磁芯環形密繞線圈的自感(環的截面為正方形，環的平均半徑為R)

式中b為正方形截面的邊長;N為總匝數。若R≫b，則近似有L≈μ₀Nb/2πR，形式上與長螺線管自感計算式相同。