一、电感的单位

从上一篇可知，电感反映的是一种器件对抗电流变化的能力。这种“对抗”体现在电感上产生了感应电流和感应电动势（也叫：反向电动势，Back EMF）。

电感的单位是Henry，符号是L。L=1 Henry的定义是：电流以每秒钟1安培的节奏变化（1A/s），如果在电感上产生的感应电动势的电压是1V，这种电感就是1 Henry。

在无线电和通信设备中，常见的电感单位是nH（纳亨），应对MHz级别的电流变化；在电源和供电设备中，常见的电感单位是μH（uH，微亨），应对KHz级别的电流变化；在音频设备中，常见的电感单位是mH（豪亨），应对数百Hz～2KHz级别的电流变化。

电感在对抗电流变化的过程中，伴随着电能和磁能的转化，电感的容量越大，所能转化和储存的能量也越大。

二、电感上的电压、电流变化

我们来看一下电感上的电压和电流的关系公式：V=-L*di/dt

该公式反映了电感上感应电动势的电压大小和电流变化快慢有关。

在L恒定的情况下，电流变化越快，产生的感应电动势电压越高。特别是在电路开关断开或闭合的时候，电流的瞬间变化，可以使得在电路开关的地方出现火花（把空气击穿才能产生火花，至少是上万伏的电压，瞬间电压很高，持续时间短，但能量不一定大）。

我们构建一个电感、电阻、电源（周期性方波）组成的电路，如下所示：

每个器件上都并联了电压表，便于查看波形。特别的，通过电阻上的电压，可以推测整个电路上的电流（欧姆定律）。电源采用的是Max 10V，Min 0V，100Hz的周期性方波。

我们来看一下电感上电压、电流波形变化：

其中，绿色波形表示电源电压变化；黄色波形表示电感电压变化；蓝色波形表示电阻电压变化，也反映了整个电路上的电流变化。

当电源从0V->10V变化时，电感的电压产生一个正脉冲（电压突变），这个脉冲极性与电源电压极性相反。由于电感电压削弱了电源电压的影响，所以电流没有突然变大，整个电路的电流从0A开始，逐渐上升（电流不能突变），直至达到稳态。

当电源从10V->0V变化时，电感的电压产生一个负脉冲（电压突变），这个脉冲极性与电源电压极性相同。由于电感电压延续了电源电压的影响，所以电流没有突然变小，整个电路的电流从1A（10V/10Ω）开始，逐渐下降（电流不能突变），直至达到稳态。

这和我们上一篇说的，电感是电磁学领域中的惯性器件是一致的，它不喜欢电流发生改变，总是利用自己的能量维持电流原本的状态。

注意，这个电路里面特意没有放置开关器件，即使电源电压最小是0V的时候，整个电路也是导通的。但如果放一个开关在电路里，开关断开的情况和电源是0V的情况表现是不一样的，我们后续再分析。你可以想象一下，电感作为电流的惯性器件，如果电路突然断开，电流没有回路，会发生什么？

三、电感的时间常数

LR电路中，应对外部激励（直流）变化，电感的电压和电流达到稳定状态需要一定的过程，其波形符合指数变化：

图3-电感的电压和电流变化曲线（直流激励下）

时间常数τ=L/R。经历5个τ后，电感的电压和电流趋于稳定，特别对于直流来说，此时电感相当于短路，电流达到最大Imax=V/R。

图4-电感储存的能量（V*I的积分）

在达到稳态的过程中，电感也在储存能量（将电能转化为磁能，对应上述激励电源从0V->10V变化的情况）或者释放能量（将磁能转化为电能，对应上述激励电源从10V->0V变化的情况）。所以该常数也称为充放电时间常数。

四、电感的阻抗——感抗

与电容一样，衡量不同频率激励下的电感表现需要用到阻抗，特别的，对于纯电感电路，阻抗就是感抗。

计算电感感抗的公式是X=2π*f*L。频率越高，感抗越大。

譬如，我们将图2中的电源激励，从100Hz增大到1KHz，会发生什么？

图5-电感感抗随频率的变化

在这个电路中，随着频率的升高，意味着电感阻抗变大了，于是电感上可以分配到更多的电压，而电阻上分配的电压变少了。从另一个角度来说，如果电阻是负载，这难道不是一个降压电路吗？

五、电感与电容对比（公式篇）

我们来列举一下电感和电容的对比，帮助大家记忆：