【導讀】很早以前做單片機時(shí)，知道馬達，繼電器一類(lèi)電感線(xiàn)圈需要并聯(lián)一個(gè)反向續流二極管，防止電感產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢損壞線(xiàn)圈。近來(lái)突發(fā)思考，在考慮如何徹底 地理解這個(gè)反向電動(dòng)勢的產(chǎn)生及方向問(wèn)題，期間查閱了相關(guān)資料，也有了新的一些理解，糾正了以前的誤解。在此一并寫(xiě)出，作為總結。
很早以前做單片機時(shí)，知道馬達，繼電器一類(lèi)電感線(xiàn)圈需要并聯(lián)一個(gè)反向續流二極管，防止電感產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢損壞線(xiàn)圈。近來(lái)突發(fā)思考，在考慮如何徹底 地理解這個(gè)反向電動(dòng)勢的產(chǎn)生及方向問(wèn)題，期間查閱了相關(guān)資料，也有了新的一些理解，糾正了以前的誤解。在此一并寫(xiě)出，作為總結。
一 如何理解電感的電壓和電感的自感電動(dòng)勢
電路理論中提到的電感符號如下，給出了電壓和電流的方向.
并給出了電壓與電流的公式 u(t)=L di/dt， 電壓和電流參考方向關(guān)聯(lián)時(shí)，P>0則吸收能量，P<0則放出能量。
電感自感電動(dòng)勢，ε＝-L di/dt。
現在如何理解電感電壓和電感自感電動(dòng)勢公式不同的問(wèn)題。實(shí)際上，電感電壓的推導是根據法拉第電磁定律來(lái)的，也就是與電感電動(dòng)勢同出一轍，從本質(zhì)上講，電感的電壓就是其自感電動(dòng)勢。那么為什么兩者公式有正負號之差呢？因為自感電動(dòng)勢等同于電池內部， 方向是從負極指向正極，與電流的方向相反。而電感電壓公式首先就是假定電流和電壓方向關(guān)聯(lián)，即參考方向一致，這樣一來(lái)，電感的公式就與電感自感電動(dòng)勢有一 個(gè)負號之差了。但無(wú)論怎樣，最核心的基礎就是楞次定律，感應電動(dòng)勢的總是阻礙原電流的變化。如下圖，當電流突然減小為0時(shí)，電感電壓的方向為紅色標注。
圖1 電感的電流和電壓
有 人說(shuō)，這樣講還是不太清楚。的確，從公式上去判斷自感反向電動(dòng)勢的方向經(jīng)常容易出錯。下面讓我們拋開(kāi)公式，從楞次定律出發(fā)去理解性地判斷電動(dòng)勢的方向。如 圖1，假定流過(guò)電感的電流I增大，那么根據楞次定律，產(chǎn)生的電感電動(dòng)勢要阻礙電流的增加，所以電感電動(dòng)勢（自感電動(dòng)勢）產(chǎn)生的電流和I相反，即從B到A， 根據電池的特性，感應電動(dòng)勢的方向為從A到B，即和電流的方向一致。電流減小時(shí)，感應電流方向從A到B，感應電動(dòng)勢方向從B到A，即VB>VA。推 導就是這么簡(jiǎn)單。這樣的結果與電感電壓公式是一致的。
二 從能量的角度理解感應電動(dòng)勢的方向
再讓我們從能量的觀(guān)點(diǎn)來(lái)理解感應電動(dòng)勢的方向。如圖1，當電流增大時(shí)，可知外部電源輸出功率有增大的趨勢，又因電感有儲能作用，此時(shí)電感有吸收能量的趨勢，可以認為外部電壓不變，吸收能量的結果就是減小電流，即阻礙電流的增加。這時(shí)電感相當于一個(gè)被充電的電池， 其電動(dòng)勢為從A到B。實(shí)際上，電感這種“充電電池”作用是阻礙不了電流的增大，最終被“充電的電池能量”轉換為磁場(chǎng)能（電流）了。當電流減小時(shí)或突然降為 0時(shí)，那么電感的電池作用又顯現了，磁能要轉換為電能，這個(gè)電能就是電壓（反向電動(dòng)勢），因為它有阻礙電流減小的趨勢，它勢必通過(guò)反向電動(dòng)勢（好比電池電壓）來(lái)給外部電路供能量， 否則它的能量怎么辦？根據P＝UI，如果I很小，則U很大，也就是說(shuō)假如電路斷路，電感電流突然變?yōu)?，則電感的感應電動(dòng)勢會(huì )非常大，其中能量也只能通過(guò) 輻射消耗了。因為這時(shí)電感的電動(dòng)勢（電池）釋放能量的趨勢是維持電流的不變，所以感應電流的趨勢是從A到B，感應電動(dòng)勢的方向則是從B到A。
