二、从电感的储能到电磁器件应用
当电流通过导线时,在其周围就会产生磁场,如果把导线绕成线包,这种磁场就不仅有理论价值,而且还有使用价值了。电感可以储存能量,是因为电流通过导线产生磁场,当电流如果出现大小变化,这个导线两端就会因为磁场中电流变化带来能量的聚集而产生电动势,这个电动势反过来也会阻碍导线中电流的变化,这就是电感中的电流不能跃变的原因;形成电动势的电感在经过一定的时间后,又把电动势转换为电流释放出来,这里的“经过一定的时间”就可以认为是“能量储存”的时间,假设该电感和所在泄放回路的电阻很小,电感储存的能量就会在短时间内被电阻以发热的形式消耗掉,反过来若电感及泄放回路的电阻很大,储存能量的时间就会相对长一些。在实践中,遇到检修大的电感器件如变压器之前就要遵守一个“放电”环节,还有就是以前有些人在修理CRT电视机时,打开后盖后就要分别对行输出变压器的高压包和电源部分的大滤波电容进行放电,以此保证安全。
在电磁器件的使用中,有如变压器这样利用电——磁——电转换使用的,也有如继电器利用电——磁直接使用的,在这些使用过程中,不论电——磁或磁——电的转换几何,其工作基本上都是遵循电感储能、电流不能跃变、电磁力大小与电流大小相关等等这些原理或概念的,但作为电磁器件的外在形式或结构却有所不同,变压器实现电——磁——电转换就需要通过计算而设计的绕组加硅钢片铁芯或铁氧体磁芯;录音机实现声——电——磁记录声音或完成磁——电——声还原声音就需要磁头加控制电路(视频的还原也类似这样);简单一点的有如小型继电器,线包直接套在特别的铁芯上,铁芯通过其中的磁力线带动一个衔铁(类似单翘板)实现受控电路的通、断;如果说再简单一点的那就是磁力干簧管了,不管是线包产生的磁力线还是“恒磁体”(俗称“吸铁石”)所具有的磁力都可以使磁力干簧管动作并完成通、断;在电磁器件中结构最简单的可能就是电源滤波电路中的“(空心)电感”了,它就是利用“电流不能跃变”而阻断电流中的杂波(见图四)。
图四 LC π 型滤波网络