一、电感与磁芯
什么是电感，讲的通俗点就是我们初中物理学习过的螺旋线圈。熟悉电感的攻城狮们都知道电感的基本组成部分-磁芯、线圈、电极等，如图1所示。其中灰色部分即是磁芯，黄色部分是绕制在磁芯上的铜线，白色部分是电极。其各部分功能分别是电极提供电感与PCB连接的载体，线圈通流，磁芯提供磁路。
我们不禁要问，三个最基本组成部分是不是都是必须的呢？其中电极和线圈是必不可少的，磁芯在大部分情况下也是需要的，但空心线圈电感也是常用的类型。这章我们先讲讲磁芯，下章我们对电感再做个详细介绍。
图1各类电感二、物质磁性的微观解释
我们要有个概念即所有的物质都带有磁性，只是强弱不一样，物质宏观上的磁性是由组成物质的基本粒子的磁性的集合反映。所有的物质都是由原子构成的，而原子又由原子核和围绕原子核运动的电子构成，根据电流磁效应当电子运动时产生电流，电流产生磁场，也即每个原子可以看成是一个小的磁场。而一群原子保持一致磁场方向时形成的区域叫做磁畴，一般物质中各个磁畴的磁场方向杂乱无章，互相抵消，表现出无磁性如图2。而一旦在另一个外磁场作用下时，各磁畴磁场方向趋向一致，此时物质即表现出磁性。在外磁场作用下表现出磁性的过程叫做磁化，学界上根据物质磁化难易程度不同（即磁化率大小）将物质分为了五种材质，磁化率由高到低分别是：铁磁性物质、亚铁磁性物质、顺磁性物质、反铁磁性物质及抗磁性物质，前两种是强磁性材料。我们电感变压器使用的材料就属于此类，下面主要讲此类物质，其它三种弱磁性材质大家有兴趣可以网上找资料看看。
图2磁畴三、磁滞回线
强磁材料磁化都很容易，但材料磁化后如要退磁，按退磁难易程度又分为软磁材料和硬磁材料，软磁就是我们电感用到的磁芯，硬磁也称永磁，就是平时我们生活中常说的吸铁石，如图3。
磁滞回线表示磁场强度周期性变化时，强磁性物质磁滞现象的闭合磁化曲线。它表明了强磁性物质反复磁化过程中磁化强度M或磁感应强度B与磁场强度H之间的关系，如图4。下面我们来体验一遍磁化及退磁过程，理解一下磁滞回线。将强磁性材料（包括铁磁性和亚铁磁性材料）样品放在外加磁场中，从磁感应强度B=0开始，逐渐增大磁化场的磁场强度H，磁感应强度将随之沿图4中Oba曲线增加，直至到达磁饱和状态a。再继续增大H，样品的磁化状态将基本保持不变，a点此后曲线段几乎与H轴平行。当磁化强度到达饱和值Bs时，对应的磁场强度H用Hs表示。Oba曲线称为起始磁化曲线。
此后若减小磁化场，磁化曲线从B点开始并不沿原来的起始磁化曲线返回，这表明磁感应强度的变化滞后于H的变化，这种现象称为磁滞。当H减小为零时，B并不为零，而等于剩余磁感应强度Br。要使B减到零，必须加一反向磁化场，而当反向磁化场加强到-Hc时，B才为零，Hc称为矫顽力。如果反向磁化场的大小继续增大到-Hs时，样品将沿反方向磁化到达饱和状态d，相应的磁感应强度饱和值为-Bs。a点和d点相对于原点对称。此后若使反向磁化场减小到零，然后又沿正方向增加。样品磁化状态将沿曲线defa回到正向饱和磁化状态Bs。defa曲线与abcd曲线也相对于原点O对称。由此看出，当磁化场由Hs变到-Hs，再从-Hs变到Hs反复变化时，样品的磁化状态变化经历着由abcdefa闭合回线描述的循环过程。曲线abcdefa称为磁滞回线。
软磁材料和硬磁材料的磁滞回线对比如图5，可见软磁磁滞回线细长，硬磁磁滞回线宽胖。软磁材料Br和Hc很小，而硬磁材料Br和Hc很大，也即软磁材料在加磁后退磁很容易，而硬磁材料加磁后不容易退磁，会一直保持这种磁性状态。
图3磁性材料分类图4磁滞回线图5软磁硬磁材料磁滞回线对比四、磁材的基本性能
磁材基本性能主要包括下图6几个方面：初始磁导率、功耗、饱和磁通密度、剩磁、居里温度、电阻率、密度，下面我们分别讲下这几个参数。
1.初始磁导率μi
磁导率μ指磁芯上的线圈流过电流后，产生磁通的阻力或是其在磁场中导通磁力线的能力，在图4磁滞回线中，物理意义就是B/H曲线斜率，即μ=B/H，那么初始磁导率即Ob初始阶段该曲线的斜率。工程应用中磁导率相对都很小，使用也很不方便，为了方便使用，通常使用相对磁导率μr这个概念。将真空磁导率当做基准，其它材质磁导率与真空磁导率的比值称为相对磁导率，因此相对磁导率是个无量纲常数，相对磁导率是磁材最重要的一个参数，图7列举了几种常用磁材的各项参数对比。
图6磁性材料基本性能图7几种材质的特性对比2.功耗
磁芯的功耗分为两大类，一类是铁损，另一类是磁损。电感所用的铜线具有一定的直流电阻DCR，其在电路中工作时会发热，此即铁损或叫做铜损。磁损又分为磁滞损耗和涡流损耗，磁滞损耗与上文提到的磁滞回线有关，电感在电路中工作时是同时受到直流电和交流电的作用，直流电发热即产生上述铁损，而交流电在周期变化工程中，磁芯重B/H曲线即会按照磁滞回线路径来回转换，转换过程中会产生热量，此即磁滞损耗，此热量大小物理意义上等价于磁滞回线面积。另外磁芯本身不是一个完全绝缘体，实际上任何物质都不可能完全绝缘，所以电感在交流电作用下，产生感应电压，此电压会在磁芯本体上产生一个回路，导致磁芯发热，此即涡流损耗。
3.饱和磁通密度Bs和Hr即上文磁滞回线中讲到的，此处不再赘述。
4.居里温度Tc
19世纪末，著名物理学家皮埃尔·居里（居里夫人的丈夫）在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性，就是当磁石加热到一定温度时，原来的磁性就会消失。后来，人们把这个温度叫“居里温度”。微观层面讲这是因为高温下原子的剧烈热运动，材料磁畴重新排列的混乱无序，导致宏观上表现无磁性。一般软磁材料Tc温度均在℃以上。
5.电阻率
电阻率即我们常说的直流电阻率，磁芯的电阻率影响到上述讲的涡流损耗。
6.密度
磁芯密度铁氧体磁芯大约5.0g/cm3，而合金大约6.0g/cm3。
最后图8列举了生产用的磁芯基本的一个制造流程，大家可以了解下。
图8磁芯制作流程总结
1.要学会理解磁材的磁滞回线
2.理解各材质的相对磁导率