這個問題是很多電子初學者都想知道的原理。其中，由於電感的儲能方式現在依舊存在很多的爭論，所以本文中的觀點純屬於個人對電感的理解，如果大家對文章存在疑惑，可以在公眾號留言或者添加我個人微信進行討論。
在講解電感的儲能方式之前，先看看電容是如何儲能的。在項目二的視頻中可以瞭解到，電容儲存的能量時電壓，而在能量的角度上，我們可以把電壓稱之為“電場”。故，電容是一個儲存電場的物質。
電場是什麼？
電場什麼？它是如何產生的？電場是“電荷”及“變化磁場”周圍空間裡存在的一種特殊物質。在電容儲存的電場，主要就是“正負兩極板之前的電荷所產生的電場”。
電容是如何儲存電場的？
當電容沒有儲存有電壓時，電容兩極板之間的電荷是處於一個平衡態；如圖1所示：
圖1
而當電容儲存有電壓時，其兩極板之間的電荷便不再是一個平衡態，如圖2所示。這說明，電容上存在電場是因為電容兩極板上的電荷不守恆導致的。
圖2
現在假設有一個容量無窮大的電容，其上面存在著＋5V的電壓，當將其與一個10uF的電容並聯時，10uF的電容上也會儲存有＋5V的電壓。如圖3所示：
圖3
從圖3可以知道，電容在儲存電場的過程，實際上是電源上的電荷破壞了電容上自身的電荷平衡導致的。而當電容的電荷平衡被破壞時，電容上即存在了電場，這時我們就稱電容上儲存有了電壓。
從以上內容可總結：電容儲存的是電場，而電場是因為電容上的電荷平衡被“電壓源”打破而導致的。這就是電容儲存電壓的基本原因。
而當電容在放電時，該過程其實就是正負兩極板之前進行了電子轉換，使兩極板之間再次達到電荷平衡的過程，這就是電容放電的基本原理。詳細的內容將在視頻中講解。
電感元件的伏安關係及儲能
上式表示，電感元件上某時刻的電壓與通過它的電流的變化率呈正比，因此當電流恆定不變時，電壓為零。即電感有通直流，阻交流的作用。
式中iL(0) 是電感在t=0時的電流，稱為電感電流的初始值。因此電感元件也是一個記憶元件，流經它的電流有記憶電壓的作用。
當電感元件的電壓、電流參考方向關聯時，它吸收的瞬時功率的表達式為：
同樣可以推導，從t0到t這段時間內，電感元件吸收的能量為：
如設iL (t0) = 0，即電感原來沒有儲能，則
它表明，某一瞬間電感元件的儲能僅與電感量大小及該時刻的電流有關，而與電感兩端電壓的大小無關。
電感的儲能方式
相比電容儲能，電感儲能的儲能密度高,系統體積小、重量輕、造價降低，因此應用電感儲能有潛力得到更高的能量利用率和脈衝功率，並且電感儲能系統的絕緣問題相對容易解決。目前被廣泛應用於等離子體物理、強激光、電磁輻射等研究領域。
電感儲能可有如下原理圖說明：
圖：電感儲能原理圖
一般的電感儲能脈衝電源，包含儲能電感器L、給L充電的初級電源P和斷路開關OS組成（如上圖所示），有時還需在負載ZL和L間串接閉合開關cs。當L被充電後斷開os時，能產生一個較高的感應電壓L（di/dt）。在這種裝置中常可儲能10~100MJ，藉助os可把能量脈衝“壓縮”到充電時間的1/5—1/10或更小，能把脈衝功率放大到10^14—10^15W。其中初級電源P常為marx發生器、蓄電池等。
這時，若將電感與電容進行類比，很多人可能會立刻想到：電感在沒有儲存有能量時，應該也是存在著某種物質的平衡。作者本人當時在想這個問題時產生了一個概念，即：“磁荷平衡”。
但是很遺憾，其實人類現在也還沒證明磁荷的存在。但是電感在平衡狀態時，確實是存在“某種磁場物質”平衡的。這個物質叫做“磁疇”。
對於磁疇的概念，在這裡不進行詳細的描述。但是其與電容的儲能方式是類似的。只不過“磁疇”是在磁場世界中的物質，其對應著電場中的電荷。
大家在沒有對“磁疇”進行深度瞭解時，可以簡單地把磁疇理解成“磁介質中存在的無數個隨機排布的小磁鐵”，這一堆小磁鐵在沒有磁場的環境中，會相互抵消各自的磁場並處於一個平衡態，使“磁介質”對外不表現磁性，如圖4所示：
圖4
由此可以知道，當沒有電感流過電流時，電感中的磁芯內部的“磁疇”也是處於平衡態的。這與“沒有存有電壓的電容，其兩極板之間的電荷處於平態衡”是一樣的。
圖5 平衡態的磁疇分佈
而當電感上流過電流時，由於電流會存在磁場，當電流的磁場經過磁芯時，電流磁場會打破“磁疇”的平衡狀態，使“磁疇”同時趨向於外部磁場的方向。進而導致磁芯此時會對外表現出磁場。而這個磁芯磁場從無—＞有的過程，其實就是電感儲存磁場的過程。
圖6 存有磁場的磁疇分佈
從圖6可以看到，電感的磁芯由於電流磁場的原因，而導致內部的磁疇分佈失衡。當磁疇分佈失衡時，磁芯就會對外表現出磁場。這時我們就稱電感存有能量了。其與“電容存有電壓時，兩極間的電荷不守恆”的情況類似。
而當外部的電源去掉時，電感上的磁疇就會恢復原來的平衡狀態。此時磁芯上的磁場就會慢慢變小，由於變化的磁場會產生電場，這個電場就是電感續流的原因。這個過程與電容放電的過程是類似的。
電容元件的伏安關係及儲能
上式表示，某一時刻電容元件上的電流與其兩端電壓在該時刻的變化率成正比，即電容元件上的電壓變化得愈快，電流也就愈大；當電容元件上加以直流電壓時，由於其變化率為零，電容電流則為零。
因此電容元件具有斷直流、通交流的作用。
上式說明，電容元件在某時刻t的電壓
，不僅與該時刻的電流i(t)有關，而且與該時刻以前的所有電流有關。因此，電容元件是一種記憶元件，電容元件上的電壓記憶了該時刻之前所有電流作用的效果。
當電容元件的電壓、電流參考方向關聯時，它吸收的功率
應為：
(1)
顯然：
可正，表示電容被充電而儲存能量；可負，表示電容放電而釋放能量；可為零。
電容元件從t0到 t這段時間內吸收的能量為
(2)
假設uC(t0) = 0，即電容沒有初始儲能，則
(3)
上式說明，某一瞬時電容元件的儲能僅與電容大小及該時刻的電壓值有關，而與通過電容的電流大小無關。
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