一、电力系统与能源领域
1.电能传输与变换
变压器:通过原、副线圈的互感作用,实现电压等级的升高或降低(如高压输电降压至民用 220V),是电力网络的核心设备。
互感器:包括电流互感器(CT)和电压互感器(PT),用于电力系统的电流 / 电压测量、保护继电器信号采集,确保电网安全运行。
电抗器:串联在电路中限制短路电流,或并联用于无功补偿,改善电力系统功率因数。
2.发电与储能
发电机线圈:水电站、火电厂的发电机定子线圈通过切割磁感线将机械能转化为电能。
储能电感:在开关电源(如电动车充电桩、光伏逆变器)中储存磁能,稳定输出电压或缓冲能量波动。
二、电子电路与通信设备
1.信号处理与频率控制
LC 振荡电路: 线圈与电容组成谐振回路,产生特定频率的正弦波信号,用于无线通信发射机的载波生成(如 FM 广播、手机基站)。
调谐与滤波: 收音机 / 电视机通过调节线圈电感(如可变磁芯)实现选台,筛选目标电台的射频信号。LC 滤波器用于分离不同频段信号(如 Wi-Fi 设备的带通滤波器过滤杂波)。
2.电源与电磁兼容
电源滤波电感:串联在电源电路中,抑制高频噪声(如电脑电源、手机充电器中的共模电感)。
EMI 抑制:在电子设备输入端加装线圈,减少自身电磁干扰(EMI)对外部环境的影响,或抵御外部干扰。
三、电机与自动化设备
1.电动机与发电机
交流电机:三相异步电机的定子线圈通入交流电产生旋转磁场,驱动转子转动(如工业风机、空调压缩机)。
直流电机:励磁线圈产生恒定磁场,电枢线圈通电后受安培力驱动(如电动车电机、机器人舵机)。
2.电磁驱动与控制
继电器与电磁阀:线圈通电后产生磁场吸合衔铁,控制电路通断或机械阀门开关(如汽车启动继电器、工业管道电磁阀)。
电磁制动器:通电线圈产生磁场使摩擦片制动,用于电梯、起重机等设备的安全停车。
四、家电与消费电子
1.日常电器
电磁炉:线圈通入高频交流电产生交变磁场,在锅底感应涡流发热,实现烹饪功能。
扬声器 / 耳机:音圈(线圈)通电后在永磁体磁场中振动,带动振膜发声,是音频设备的核心元件。
微波炉磁控管:线圈产生磁场控制电子运动,激发微波用于食物加热。
2.汽车电子
点火线圈:将电池低压电转换为高压电,击穿火花塞间隙产生电火花,点燃发动机混合气。
ABS 传感器:车轮附近的线圈通过感应齿圈磁场变化,监测车轮转速,实现防抱死制动。
五、工业与医疗设备
1.工业制造
感应加热:高频线圈通入交流电产生涡流,用于金属熔炼、焊接(如高频钎焊)或表面淬火(如齿轮热处理)。
电磁起重机:通电线圈产生强磁场吸附钢铁材料,用于工厂、港口的货物搬运。
2.医疗设备
MRI(磁共振成像):超导线圈产生强磁场,使人体组织中的氢原子共振,生成断层图像。
理疗设备:低频电磁线圈用于经颅磁刺激(TMS),治疗抑郁症等神经疾病。
六、科研与特殊领域
1.粒子加速器:超导线圈产生强磁场,引导和加速带电粒子(如质子、电子),用于高能物理实验(如 CERN 的大型强子对撞机)。
2.无线充电:发射端线圈通交流电产生磁场,接收端线圈感应电流为设备充电(如手机无线充电器、电动汽车感应充电)。
3.地质勘探:电磁法勘探中,发射线圈向地下发射电磁场,接收线圈检测地下介质的响应,用于矿产、油气资源探测。