Author: Jackie Long

大多數工程師都無法從本質上說明鐵氧體磁珠與電感的區别，首先想到的可能就是：磁珠是儲能元件，磁珠是能量消耗元件。當然，還有其它方面的區别，但很容易可以預料到這些信息都是從網絡上獲取來的。

那磁珠到底是如何消耗能量的呢？恐怕能真正說明白的人不多！本文我們就來談談這個問題！

我們都知道，當導線有電流通過時，即會産生靜磁場，如下圖所示：

磁場是含有能量的，但靜磁場是無法進行能量轉換的！我們隻需要将一個閉合回路的某個活動部分來回運動（切割磁力線）就能夠産生電流，因為穿過閉合回路的磁通量已經發生了改變，如下所示：

這就是著名的法拉地定律：隻要穿過閉合電路的磁通量發生變化，移動的導體就會産生感應電動勢，則閉合電路中就有電流産生。這種現象稱為電磁感應現象，所産生的電流稱為感應電流。

上圖切割磁力線的方式與下圖是類似的，即閉合線圈左右移動切割導體産生的磁場，盡管靜磁場本身沒有磁通量的變化，但閉合線圈在移動時還是會有磁通變化量的存在。

我們還有一個方法在閉合線圈中産生電流，就是使磁場發生變化，這樣就算閉合線圈不移動，交變磁場也會在閉合線圈産生磁通變化量，繼而産生感應電流，如下圖所示：

高頻交流源變化越快，則産生的交變磁場變化也越快，相應的閉合線圈中産生的感應電流也相應越大。

一整塊鐵闆本身也可以等效為一個閉合線圈，這樣在高頻交流産生的交變磁場在鐵闆上産生感應電流（渦流電流），這種損耗稱為渦流損耗，如下圖所示：

渦流産生的熱效應在很多場合都是有害的，但工業上利用這種渦流效應可以制成高頻感應電爐來冶煉金屬，如下圖所示：

高頻交流源在線圈内激發出很強的高頻交變磁場，這時放在坩埚内被冶煉的金屬因電磁感應而産生渦流，釋放出大量的焦耳熱，從而使自身熔化，換言之，電能通過交變磁場轉換為熱能消耗掉了。

磁珠也是利用同樣的原理制作而成的，如果把鐵闆卷成一個圓柱形套在導體上，就形成了一個磁珠了，這麼說來用一個鐵戒指也可以當作磁珠了？呵呵！原理上真的可以，但是一根導體産生的磁通量實在是太小了，我們需要一種磁導率很高（相當于磁力線更容易通過，這與電流從低阻抗通道經過是類似的）的材料來收集導體周圍在磁場，從這個意義上來講，磁導率高的材料也有放大磁通量的好處，這樣當含有高頻噪聲成分的直流電流通過磁芯時，就如下圖所示：

低頻或直流電流産生的低速變化或靜磁場，其産生的磁通變化量也比較小，在鐵氧體磁芯上幾乎不存在渦流損耗；而高頻噪聲電流在鐵氧體磁芯上産生的高速變化的交變磁場，并在磁芯中産生非常大的渦流（能量）損耗，如下圖所示：

一些規格書中把磁珠的等效電路圖畫成下圖所示：

這很容易誤導工程師理解磁珠的工作原理，以為磁珠是因為高頻時電阻很大而起到抑制高頻噪聲的作用。然而很明顯，如果需要磁珠能夠有效抑制某高頻分量，則該高頻信号通過磁珠時，磁芯中的渦流損耗應該是比較大的，亦即磁芯電阻率相對也應該比較小的（你可以理解為電阻較小），這與圖表上的阻抗值趨勢恰好是相反的，換言之，我們說磁珠阻抗越大，實際此時磁芯電阻率應該是越小的，這樣熱能量的消耗才會越大，隻不過這種行為對于外部高頻信号表現出的阻抗比較大。

還有更多的所謂"經驗"項等着我們去讨論，Let's Go！

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