电感为什么可以储存能量？

我们都知道电容能储存电荷，也即电容可以存储电能。

电感也是储能元件，电感是如何存储电能的呢？很多人不明白电感是如何进行存储电量的。这个问题比较难解释，所以不明白也是可以理解，这要根据电生磁、磁生电的原理才能说清楚的，只有明白这两个概念的人，才能理解电感线圈储能的原理。

差模电感

电生磁，即电流流过螺线管产生磁场，由丹麦物理学家奥斯特发现的电流磁效应而来。后来有许多的物理学家便试图寻找它的逆效应，磁场能否产生电呢？

英国的物理学家法拉第发现了磁生电，并提出了有名的电磁感应定律。其实当时美国科学家亨利也是同时发现的，但也有文献说比法拉第发现电磁感应现象还早，只是没有即时发表成果，当时还是很认可亨利的成果，给电感量的单位为亨利。同时俄国的物理学家楞次总结大量实验数据后，总结出一条判断感应电流方向的规律，称为楞次定律，至此磁生电才得以广泛应用。

其实我可以举个例子，就可以明白了。用“发条”来举例，以前的机械表或小玩具里面就有发条，当我们用力将发条旋紧后，机械表就可以走很长一段时间，这个过程里面给发条旋紧其实发条就存储了能量，然后发条再慢慢地释放能量。

收紧发条-储能-带动齿轮-释放能量可以理解为发条就是储能元件。

玩具车发条

再来看电感，电感储能在哪里呢？为增大电感量，电感都会有一个”磁芯“，磁芯是磁性材料，不同的磁性材料对磁场的储存时间是不同的，比如铁放在磁铁上，再把磁铁拿走，此时铁上还会有磁性，并会保持一段时间，这就是铁存储了磁性。储能部分就是这个磁芯，首先是电流流过线圈后在磁芯上产生磁场，从而磁化磁芯，使磁芯储存了磁能，当无电流流过线圈时，磁芯释放磁场能量。

高频磁芯电感

磁芯在静态时，内部可看成拥有大量的小磁极，并且各个磁极的方向是随机的，不规律的。

磁芯内部磁极

当线圈通过电流后，磁芯被磁化，内部的磁极被统一方向，完成“电生磁”的过程。

磁芯被磁化

当线圈无电流后，无磁场进行磁化，此时磁极将回复原位，即磁场变化产生电流，完成“磁生电”的过程。

磁极回复原位

这就是电感存储电能并释放电能的过程，能量转换是在磁芯内部完成的。

在快速能量转换的场合，当然磁芯不能用铁性金属，因为铁被磁化后，磁能释放太慢，所以就会导致能量转换太慢，无法实现能量的快速传递，常用的有铁氧体、高频磁条等，这些材料被磁化后能够快速释放磁能，比如用在开关电源的高频变压器，开关电源的开关管其开关速度很快，当然就得磁能快速转换，能够及时储能并释放能量，将变压器原边的能量传递到副边。

而对于一些不需要能量快速转换的场合，磁场能长期保存的也有其用途，比如以前的磁带、磁盘的磁碟等，刚好利用磁芯被磁化后可以长期保存，这种磁性作为信号单元，就相当于数据保存。像硬盘的磁碟通常可以保存100年以上，其实就是磁场能够保持这么长的时间，而半导体存储单元是依靠内部电容的放电，故时间较短，大概也就10年以上。以前在市场上炒得火热的固态硬盘，都说要替代传统的磁性硬盘，这么多年过去了，也没见被替代，反导以共存的形式存在，这就是所谓的传统硬盘里还集成固态flash存储器，如2T的硬盘+128G固态，系统用于大量快速数据交换时用128G固态区间，而不需频繁操作的数据及资料则存放到磁碟硬盘。