電感器對直流的作用

線圈的過渡響應

線圈(電感器)通過自感應作用，在阻礙電流變化的方向上產生電動勢(感應電動勢)。因此，即使在線圈上施加電壓，電流也不會馬上流動，而且即便去掉電壓，電流也不會馬上消失。在開關處于開或關等時，非常態的電流和電壓變化被稱為線圈的過渡響應(過渡現象) 。

例如，在將線圈和霓虹燈(放電起始電壓為數10V以上)并聯的如下電路中，即使將干電池(數Ｖ左右)的開關導通，霓虹燈也不會被點亮。但是，在線圈中有電流流動的狀態下切斷開關時，霓虹燈會被點亮。通過自感應作用在線圈中產生的電動勢(V)與電流的變化率(ΔI/Δt)呈比例關系。當開關導通時，電流會慢慢増大，電動勢不會超過電源電壓。但是，當開關斷開時，由于正在流動的電流瞬間被切斷，電流的變化率增大，因此產生了能夠點亮霓虹燈的高電動勢。

線圈蓄能

在上述電路中霓虹燈能被點亮是由于線圈蓄能的緣故。這個能量與流過線圈和電感的電流的平方呈比例關系。當開關斷開時存蓄的能量瞬間被釋放，由此產生高電動勢。

線圈對交流的作用

感應性電抗 ( XL)

線圈(電感器)具有能使直流順利通過，但對交流則起著如同電阻般的阻礙作用，而且具有頻率越高越不容易通過的性質。這種性質叫做線圈的感應性電抗( XL )，其與交流頻率 ( f ) 、電感 ( L ) 之間存在著如下的關系。

具有線圈的交流電路的電壓波形和電流波形

商用交流電是帶有正弦波(sin波)波形的交流電。當把線圈連接到交流電源時，通過自感應作用，在線圈中阻礙電流變化的方向上產生電動勢。因此，隨著電壓的變化電流將變化為如下滯后90°(1/4周期)的波形。

磁芯的磁化和磁導率

磁化曲線和磁飽和

線圈產生的磁通 ( Φ )與電感 ( L )和流動的電流 ( I )呈比例關系。而且，由于電感與磁導率呈比例關系，因此如果磁芯使用高磁導率的磁性體，且通過的電流越大，產生的磁通越多。但是，磁性體匯集磁通的能力有限，如加大電流，則不久磁芯就會處于磁飽和狀態。此時的磁通密度 ( B )稱為最大磁通密度 ( Bm ) 。

磁芯的磁化過程和磁導率的變化

隨著磁芯的磁化，磁芯的磁導率也跟著變化。磁導率 ( μ )如下述曲線所示，用磁芯的磁化曲線斜率 ( θ )表示，原點附近的初磁化曲線的斜率特稱為起始磁導率 (μ0 )。一般所說的磁導率就是指這個起始磁導率，鐵氧體材料的產品目錄中記載的也是這個數值。

當加大通過線圈的電流、提高磁化強度時，磁導率也跟著上升，不久就會達到極大値。這時稱其為最大磁導率 ( μm )，之后磁導率轉變為下降變小。

磁芯的渦流損耗

當交流電流通過線圈時，為了防止產生的磁通發生變化而產生了電動勢，磁芯中將流過同心圓狀的電流。此電流叫做渦流，RI2 (R ：電阻、I ：電流)的功率將變成焦耳熱而被損耗掉。將此種情況就叫做渦流損耗。金屬磁芯由于其電阻低所以其渦流損耗也大。電源變壓器的磁芯之所以采用疊片鐵心就是為了減小渦流損耗。但是，在高頻情況下，渦流損耗將會增大并且發熱增加。由于鐵氧體的固有電阻值較高，因此渦流損耗較小，所以多用作高頻線圈和高頻變壓器等的磁芯。