馬達小教室：電感 ( I )

其實早就該講電感了，但電感的作用實在太詭異，若不先講解冷次定律，很難讓人覺得合理。

電感方程式中，i為電流，N為線圈的圈數，Φ為磁通量。因此我們知道，電感與圈數、磁場及電流有關係。而且又出現微分的符號d，因此也代表這跟變化有關係，若以口語描述，就是單位電流的磁通量變化。

若以正規的說明，其實很難讓一般人理解，因此退而求其次，筆者通常會跟人介紹電感就是抵抗瞬間電流變化的物理量。更簡單的說明，仍會使用水管的概念，也就是水管越長時，我們會將水管繞成一圈圈的收納，因此圈數越多的水管，則將水龍頭打開，到經過水管流出來，要等待的時間就越長。

但上述解說是針對完全沒學過的人作說明，因為那水管的比對說法，是錯的，但電感就是很難解釋的一種現象，實在難以用貼近生活的方式解釋。錯的原因，其實電感主要是針對電流的變化去反應，而非時間。

最正確的描述情況是，當線圈內開始有電流進入時，由於電會生磁，這磁場會誘發電流還未抵達的區域產生抵抗的磁場(冷次定律)，這抵抗的磁場也會再次感應出電流(法拉第定律)，這進入的電流會受到感應的電流阻礙，延遲了進入電流的速度。老實說，連筆者自己也覺得繞口，不如再用條列式來理一理順序。

1.輸入電流進入線圈。
2.輸入電流產生磁場。
3.由於磁場從無到有的產生，造成了磁場的變化。
4.磁場的變化，誘發了對應的抵抗磁場產生，也就是冷次定律。
5.抵抗磁場又因磁生電的法拉第定律，在線圈處產生了渦電流。
6.渦電流阻礙了輸入電流。
7.當輸入電流完全佔滿線圈，則磁場穩定不再變化。
8.當磁場穩定後，冷次定律的作用不在，則渦電流也消失，電感也消失。

沒錯，電感會消失；電感只存在電流有變化的暫態當中。也因此大部份的馬達當中，電感值是個如同雞肋的存在；主要是馬達僅在啟動時，才會有較大的電流變化，一但穩定運轉後，電流值幾乎沒變化，這時跟本不用在意電感值。

當有人與筆者討論馬達電感時，基本上筆者就會詢問，您的馬達在意加減速時間嗎? 會經常走走停停嗎? 會需要快速啟動嗎? 是高速馬達嗎? 因為最簡化的電感概念就是延遲電流進入馬達的時間，若您在意家中的電風扇是花3秒到最高速或是花3.5秒才能達到最高速，那就要討論電感值。

另外，因電感的量測標準很多，有交流電跟直流電，還有頻率的設定等等，有人會詢問馬達中要使用那種標準量的值才準。基本上，都不準；因電感與磁場、電流變化有關，而量測儀器基本上沒辦法提供大電流，所以一定不可能與真正作用於馬達上的電感相同。

因此對馬達來說，電感值可做出以下的判斷。
電感大：圈數多，電流進入慢，不適合做快速啟動，高轉速要特別處理。
電感小：圈數小，電流進入快，可快速啟動，可高速。

這樣看起來，在馬達中電感越小越好。對，沒錯，但電感是被動產生，尤其是電感受到磁場及電流影響，這兩種都是馬達轉矩的來源，這使得電感是免不了產生的物理現象，雖然我們不想要，但它就是存在。

重點整理：
電感的產生，真的很複雜。
最簡化的概念，電感就是延遲電流的存在。