我們在高中物理課上都學過電感的概念：當螺線管中的電流變化時，會產生感應電壓。電感器在濾波器中的核心作用，是提供一條串聯的高阻抗路徑（如圖1所示）。其阻抗隨頻率升高而增大，計算公式為：

其中，XL為阻抗，L為電感值，f為頻率。

二、電感器的能量存儲原理

電感是儲能元件，存儲能量公式為：

常見誤區：很多人以為能量存儲在導線中，實際上能量主要存在于電感周圍的空氣中！公式只是簡化模型，真實情況是能量存儲在磁場中，而磁場遍布空間。對比有/無氣隙的電感儲能能力即可驗證。理解這一點對分析電感耦合和旁路問題至關重要（后續會詳述）。

三、REO邊緣繞線電感器

四、電感器的基本模型

電感器的基礎SPICE模型如圖3所示（注意：這里"電感器"指的是整個電路，而非課本上簡單的電感符號！因為符號無法體現實際物理結構對電磁場的影響）。

模型組成圖3左側：

• L1：電感值（如33μH）

• C1：匝間寄生電容（如500pF）

• R1：繞組電阻（銅損，100mΩ）

• R2：漏電電阻（1kΩ，天然阻尼，防止仿真不穩定）

關鍵特性：

1. 簡化模型的局限性：無法表征趨膚效應、鄰近效應和磁飽和，但在kHz-MHz頻段（電源/電子工程常用范圍）已足夠用于濾波器設計。

2. 自諧振頻率：

• 低于fres時呈電感性

• 高于fres時變容性（濾波失效！）

工程師須知：SPICE模型中必須包含漏電電阻R2，否則仿真可能無法收斂！

四、阻抗曲線與失效分析

1. 高頻問題：寄生電容主導后，集膚效應和鄰近效應會增加損耗，降低濾波效果。

2. 磁芯飽和：電流超限時，電感值驟降，濾波能力崩潰。

3. 近場耦合：周圍電磁干擾會削弱電感性能（下章詳解）

工程師注意：設計時需避開自諧振點，并嚴格限制工作電流！