大家好，今天我們繼續第一部分的講解，磁的基礎理論和磁元件。在開關電源當中，有哪些磁元件值得需要深入探討呢？下面我們開始講解。
通過本節的內容學習，主要弄清楚4個方面的問題。
1.有哪些磁的基本理論？
2.有哪些磁方面研究的科學家？
3.磁元件生產的復雜性。
4.磁性材料的參數有哪些？受哪些因素的影響？
電路中的磁性元件。
我們想一下，在高頻開關電源中常用到哪些磁元件呢？主要有直流濾波電感、諧振電感、輸入級的共模濾波電感，差模濾波電感，高頻開關變壓器，驅動變壓器和電流互感器。那么在不同的突破結構當中，都發揮著各種不同的作用。
下面我們先介紹電感，也稱為自感。那么自感的定義是什么？多匝線圈產生的磁通，我們稱為磁鏈，對于一定的磁路來說引入一個比例系數L，存在下列關系：
Φ=Li等式的左邊Φ是一根載流導線包圍的磁通，等式的右邊i是載流導體流入的電流，而系數L我們定義為電感或自感系數，L是個系數，是單位電流產生的磁鏈。因此
，Ψ就是NΦ，也就是N匝線圈包圍的磁通，我們稱為磁鏈。
下面這張圖是客觀經營當中經常遇見的電感。其中左上角的那張圖就是一個板仔的電桿，這里面我們可以看到導線非常粗，通過電感的電流非常大。那么右側的圖以及是下面的圖，我沒有看到各種各樣的電感，其中有4條腿的實際上是共模濾波電感，那么還有兩條腿的帶磁性的線圈，一般是直流輸出濾波電感，或差模濾波電感。那么我們還看到一些沒有磁芯的線圈或者稱為空心線圈，其實他也是個電感，電感量非常的小。
做成電感的磁芯的形式可以有多種。我們請看這張圖在左側的話，使用環形磁芯繞成的共模濾波電感，那么它有4條引磁線，這個線圈在環形磁芯上對稱繞制。第二張圖采用的EI磁芯，EI磁芯有配套的專用的骨架，引出4條引腳，那么兩組是分別繞制的。第三張圖是各種各樣形式的共模濾波電感，其中有臥式的、綠色的、有環形的，有E型的，以及EI型或者EE型的。
下面我們來介紹電感量的定義。
流過電感線圈中的電流在1s內均勻地變化1A時，那么如果產生的感應電壓正好是1V，則此電路中線圈的電感量定義為1亨利，簡稱亨，代號為H。那么我們可以得到
，從公式中我們可以看到分子上的1V和分母上的1A相除正好是歐姆，所以1H=1Ωs，所以亨利的單位為福特秒/安培，或歐姆秒。
下面我們來研究電感的幾個特性。
第一個是電感在電路中的表現。
有電路知識告訴我們，電感表現出總是阻礙電流的變化，用下面兩個圖來描述這種變化。先看左邊這個圖，電感L通過電流為I逐漸增大，那么就在電感當中會產生感應電動勢el，el方向是左正右負，el輸出的電流總是阻礙電流I的增大。再看右邊那張圖，電感L中通過的電流I逐漸減小，那么就在電感線圈當中產生感應電動勢el，el的方向是左負右正，el產生的電流是和原電流方向一致，是阻礙電流I的減小。
第二個特性，電感的儲能。
請看右邊的圖，適用環形磁芯繞制的線圈構成的電感，其中磁芯的截面積為A，磁芯的半徑為r，磁芯的平均磁路長的為l，繞制了n匝線圈，當通過電流I的時候就在磁芯當中產生磁力線。那么根據電磁感應定律，外加的輸入電壓
而L根據定義
經過整理以后
，從公式里面我們可以看到第一個變量磁導率，第二是招數的平方，第三個是A/l，其中Hl是結構尺寸，也就是說電感的大小的話跟它的結構尺寸密切相關，跟它的招數平方成比例，跟他的磁芯的磁導率成正比。那么我們這樣子又可以得到通過電感中儲存的電場能量為We，
經過分析推導以后
單位是焦耳。
那么在時間期t內，電流達到i，我們更換積分變量，那么電源傳輸到電感的電量可以表述為
能量的單位是焦耳，可以得出1J=1Ω*1s*1A*1A。大家可以自己去推導一下，能量的單位交的和力學熱學里面的交往是否一致。電站阻止電流變化的特性就是阻止電感磁芯中磁通變化的特性。由于能量不能突變，所以電流不能突變，而電感是元件本身的特性確定的。
第三個特點，就電路中的電感。
請看下圖，左圖是一個環形線圈電感，如果我們把電感線圈的兩端接到輸出電壓為u的電源上，假如說通過的電流為正弦波且
那么就在線圈上產生感應電壓u，u的相位會超前電流的相位90度，它的向量圖如圖d所示，電壓超前電流90度，那么如果我們改變輸入電壓，如果輸入電壓是方波u如圖c所示，那么在線圈當中產生的電流的波形就是三角波。
那么這樣一來的話，線圈兩端的電壓和電流的關系
那么我們把ωL定義為
也就是感抗，那么
我們把
定義為
所以
如果用向量來表示它們之間的關系那就是
其中感抗
。