在开关电源电路设计或射频电路设计试验过程中，经常要对线圈或导线的电感以及线圈的匝数进行计算，以便对电路参数进行调整和改进。但对于一般的硬件工程师， 往往对这些东东不屑一顾，请留步，少侠，说的就是您。举一个最不起眼的例子，电感可能起的作用。 120V—〉5V直流电源的输出， 大概1m长的电缆， 下图是典型AC-DC交流适配器的结构模拟：
显然Lline，Cin, Resr, Rline构成串联谐振系统，下图展示了上电时刻Pspice模拟的结果，峰值电流居然超过了40安培，峰值电压超过了电源的2.4倍。
仿真毕竟是仿真，真实情况如何呢？
上图展示了一个真实系统的实际测量， 由于负载效应的存在，振荡不像PSpice模拟得那么恐怖，但更加真实揭示了直流电源电缆线这个简单系统的险恶。如果不加以考虑，完全可能击穿输入端某些器件或者导致寿命的缩短。如果有童鞋曾经解剖过苹果手机， 并研究过它的历代的充电管理部分变迁， 对这个话题会有更深刻的理解。当然，如果感兴趣的人多了，笔者可以考虑另开一楼谈谈苹果的充电管理，今天离题太远，按下不表。
即使是在仪器仪表行业，工控行业，导线和各种空心线圈的电感量有时也是非常重要的参数，必须考虑在内。 下面仅列出多种导线电感量的计算方法以供参考，其推导过程这里不详细介绍。
在进行电路计算的时候，一般都采用SI国际单位制，μ0真空导磁率 的单位为H/m，μ0=4π*10-7。 即导磁率采用相对导磁率与真空导磁率的乘积，即：μ=μrμ0，其中相对导磁率μr是一个没有单位的系数。如果该导线沉浸在导磁率明显不同于真空的介质中，要做对应改变。高频应用因为趋肤效应还要略作修正，需要向下修正， 欢迎各路高手提出自己的高频应用修正公式！
手头有LCR测试仪的，也可以找一些导线或线圈来验证公式的准确度， 欢迎砸砖。
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第一部分 开路导线电感感值的估算
1. 圆截面直导线的电感（这是最重要的一个公式，到处用得到）
把它换算成我们常用的以十位底的对数lg， 单位不变
其中：
L：圆截面直导线的电感 [H]
l：导线长度 [m]
r：导线半径 [m]
这是在 l>> r的条件下的计算公式。一般导体的半径r要比其长度l小至少1个数量级， 一般2个量级以上，即r与l之间的可比性非常小。从公式中可以看出来，r即使成倍地增加，L也没有明显的减小。因此要减小这种导体的寄生电感，没有别的好办法，就要缩短导线的长度。
有的时候设计师在圆截面直导线的外部串磁圆环，简称磁珠，磁珠的电感是圆截面直导线的电感的μr倍， μr是磁芯的相对导磁率，μr=μ/μ0 ，μ为磁芯的导磁率，也称绝对导磁率， μr是一个无单位的常数，可以由供应商提供，它很容易通过实际测量来求得。
各位有时候可以在其他地方看到不同的公式，不代表就是错了，往往是由于单位的不同，取对数的时候导致一个常数项差异， 所以单位必须仔细核对，确保在使用公式的时候是正确的。
2. 矩形截面直导线的电感（其实这个公式比上面那个更加重要，因为我们PCB上到处都是矩形截面）
其中
L：矩形截面直导线的电感 [H]
l：导线长度 [m]
b：导线宽度 [m]
c：导线厚度 [m]
和前面讲过的道理一样，降低PCB走线的电感，主要靠缩短长度，其次是宽度，几乎与敷铜厚度无关。从对数关系可以看出若PCB走线长度减少一半，则电感也减少一半，但走线宽度必须增加10倍才能减少一半电感。
3. 同轴电缆线的电感
同轴电缆线如图2-33所示，其电感为：
其中：
L：同轴电缆的电感 [H]
l：同轴电缆线的长度 [m]
r1 ：同轴电缆内导体外径 [m]
r2：同轴电缆外导体内径 [m]
请注意，该公式忽略了同轴电缆外层导体的厚度，要求工作波长远小于传输线长度。 这是因为传统电感定义是集总参数（lamped elements）两端口器件的定义，而传输线是典型的非集总参数四端口器件(distributed elements)，当长度可以和信号波长相比拟的时候，一般计算特征阻抗。本公式仅仅计算了电感，真的在仿真的时候必须考虑电容。
4． 双线制传输线的电感
其中：
L：输电线的电感 [H]
l：输电线的长度 [m]
D：输电线间的距离 [m]
r：输电线的半径 [m]
该公式的应用条件是： l>> D ，D >> r ，另外最重要的，工作波长远大于传输线长度。 下图截取了长度为Δz的一小段传输线，建立了一个集总参数的模型， 可以看的更加清楚一点。
考虑高频或者阶跃，冲激响应仿真的时候需要考虑至少电容：
第二部分 两平行直导线之间的互感
在一般PCB设计中，出现两个PCB平行的情况比比皆是。LCD， LED显示的并行驱动，多声道音频信号的传送， 多通道信号的采集和传送等等。P两个直导线之间的信号影响有两个途径，一是互感，二是电容， 一般多通道信号之间描述互相影响，用串扰（crosstalk）这个指标。
两平行直导线如图，其互感为：
其中：
M：输电线的互感 [H]
l ：输电线的长度 [m]
D：输电线间的距离 [m]
r：输电线的半径 [m]
μ0：真空导磁率
该公式的应用条件是： l>> D ，D >> r ,任意一个两个较长的导线都会有意无意，或多或少构成以下的关系，可以看成松耦合宽带变压器！
每一个环路减少面积是王道， 比如：
或者
这样的布线可以在远处利用不同方向的电流把感应作用抵消。在以太网中有4对线，都是采用这种绞合模式：
在PCB设计中遇到，一是多通道走线布局尽量不要平行，能垂直是最佳选择；二，不得以平行，两根线要隔开一定的距离；三是差分线传送， 作为系统设计工程师，长距离多通道传送可以用不同的载波，用频率做区隔； 或者学习PC系统，SATA，PCI-E取代早期的PCI和ISA总线，用串行分时模式取代并行模式。
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