Hello，大家好，本人已經與機械工業出版社簽訂 【電感套用分析精粹】（基礎篇） 出版合約，並已於日前交稿，對本書有興趣的粉絲記得要把米準備好呀，新書馬上就要殺過來了~~
以下為作者序（約5000字）>>>>>>>>>>>>>>>>>
本書有少部份章節內容最初釋出於個人微信公眾號「電子制作站」（dzzzzcn），並得到廣大電子技術愛好者及行業工程師的一致好評，甚至在網絡上被大量轉載。考慮到讀者對電感（電感器、共模電感器、磁珠、變壓器等都是以「電感」為基礎的磁性元件）套用與設計知識的強烈訴求，決定將相關文章整合成圖書出版，書中每個章節都有一個鮮明的主題。本書將已釋出章節收錄的同時，也進行了細節更正及內容擴充。當然，更多的章節是最新撰寫的，它們對讀者系統深刻地理解磁場、磁能及各種磁性元件的套用與設計有著非常實用的價值。
1、神秘的磁學
電感器與電阻器、電容器被業界譽為三大無源（被動）基礎元件，但是大多數工程師對電感器的了解程度卻遠低於其他兩者，在套用與設計過程中也更難於得心應手，繼而不可避免地使其蒙上了一層神秘色彩，造成這種現象的主要原因有三點：
其一，磁學的套用離生活更遠一些（至少直觀上是如此）。在科技蓬勃發展的當今世界，磁學的具體套用其實並不少，但人們顯然對電學的套用更為熟悉，對「電」的直觀認識途徑也很多，因為「電」在現代生活中幾乎不可或缺。一旦沒有「電」，電子玩具、電視機、空調、手機、電動車、衛星等產品都成了廢品，也就會給生活與工作帶來諸多不便。相對來說，人們對磁學的套用卻知之甚少。例如，很多能夠活動的電子玩具中通常都有電機，但有多少人關心（或知道）其中存在磁學的套用呢？大多數人只會在玩具無法動彈時很自然閃出一個念頭：可能沒電了！電感器、變壓器、喇叭、電磁繼電器、電機等磁性元件在電子產品中也廣泛存在，但又有多少人會關心其與磁學之間的關系呢？很少！也沒有必要！換句話說，絕大多數普通老百姓幾乎意識不到「磁」的存在，但對「電」的認識卻非常具體（即便理性思考深度方面可能並不夠）。
其二，電感器的使用量（或套用領域）遠少於電阻器與電容器。可以這麽說，稍微復雜點的電子產品幾乎不可能不使用電阻器或電容器，但電感器的使用卻並非如此。事實上，電感器僅在某些特殊領域（例如，開關電源、無線射頻等）不可或缺。由於工作實踐的非必要性，很多工程師對「電感器相關套用電路」的認識甚至都不太多，更別提深入理解電感器的特性或親手計算參數並繞制電感器了。更具體點說，大多數工程師能夠了解一些基本的開關電源拓撲，並有能力「根據單芯片開關電源電路的需求」完成電感器成品選型就已經很不錯了（然而，完成這項工作並不需要透徹理解磁場與磁能）。
其三，深度且形象闡述磁性元件的圖書很少。一般來說，越通俗易懂的事物越容易被普通大眾所接受，就如同流行音樂的傳播廣泛程度總是會遠高於古典音樂。同樣的道理，盡管網絡能夠讓人們更加方便地獲取各類資訊，但圖書仍然還是系統傳播科學技術的主要媒介。如果形象闡述某科技話題的圖書越多，說明市場存在相應的需求，這不但能夠在側面彰顯大眾對該話題的學習訴求，同時也體現了該話題的普及程度。電學很明顯符合「流行」的特點，所以形象闡述「電」的圖書可謂層出不窮，但磁學卻很不一樣。現有的磁學相關著作幾乎都是針對具備一定數學功底的大學生或研究生等群體，也幾乎都是從數學推導的角度去認識磁學（普通老百姓沒有看懂的可能），而沒有試圖從直觀角度幫助讀者理解磁場與磁能，也就很難對開關電源之類的實踐工程師產生有效的指導意義。開關電源雖然是磁性元件套用的重點領域之一，但絕大多數相關圖書幾乎都聚焦在電路系統相關話題（例如，拓撲、控制、驅動、反饋環路等），而將「闡述磁性元件本身的特性」放在次要位置，思考深度也遠遠不夠。少數圖書則從材料學的角度闡述磁性元件，但對於「如何直觀理解並有效利用磁能的機制」卻少有涉及，很難提升工程師對磁性元件的理解層次。
總的來說，人們覺得電感器神秘的根本原因在於：對磁學體系不太熟悉（相對於電學而言），而不是因為磁學本身有多難。試想一下，如果生活在一個以磁學套用為主的世界，人們不應該對「磁」更熟悉嗎？就如同語言一樣，從小就生活在中文環境的人會對中文更熟悉。而在另一個語言環境中成長的人能夠熟練套用的語言也會有所不同，也許這種語言對於使用中文的人們來說很難。同理，人們覺得電學相對容易一些，是因為早已從生活中獲得了一些直觀的感性認識，所以在學習過程中可以使用類比的方式輕松理解相關概念，知識的跳躍性並不大。例如，小時候玩遊戲時就會感受到重力，而電場力與重力在很多方面的特性是相似的。但相對而言，磁學卻不容易在生活中找到類比的物件（不代表沒有），直觀感覺相應的學習難度更大，也就間接加重了磁學的神秘色彩。
2、缺失的磁學體系
在古代，人們認為雷電的出現代表著天神發怒，而導致這種認知的原因之一是：雷電很神秘，不易為當時的人們所理解。「神秘」一詞往往意味著「未知」，而人們對「未知」現象很可能會持有不同的理解，繼而無可避免地引發一些爭議。很不幸，神秘的磁學亦是如此。相對於電學而言，磁學相關的爭議要多得多，究其根本原因還在於對磁場與磁能的理解不夠透徹。
長久以來，人們幾乎將「電感器儲存磁能」作為通識，但是這種模糊的表達容易對「正確認識很多重要的磁學基本概念」產生很大的幹擾，也就意味著無法回答諸多與磁能本質相關的問題，包括但不限於：磁能儲存在哪裏呢？磁能又是什麽呢？磁能有哪些形態呢？磁能之間存在形態轉換嗎？如果有的話，磁能形態轉換的條件有哪些呢？如何建立更有效的磁能形態轉換條件？磁性元件中哪些位置可以轉化磁能呢？所有磁性元件都需要高效磁能轉換條件嗎？磁能轉換條件又是如何在廠商的數據手冊中體現的？電感器儲存的能量只是磁能嗎？如果還存在其他能量，那又是什麽呢？其與磁能之間有什麽關聯呢？如何能夠直觀判斷磁心是否符合電感器的儲能需求呢？
如果對磁學基本概念的理解不夠透徹，很可能無法從基礎知識的角度解釋諸多看似矛盾或復雜的磁學工程套用問題。以「電感器的能量儲存在哪裏？」為例，工程師就各自持有不同的觀點（包括氣隙、磁心、磁場、空氣、磁阻等等），但又無法完全反駁其他工程師給出的論述（甚至因此動搖自己原來堅持的觀點）。實際上，如果能夠深入思考並尋覓此問題的答案，並由此統一解釋相關諸多磁學套用問題，你對磁性元件的理解層次會有極大的提升，對透徹掌握磁性元件的套用與設計也大有裨益。更進一步，如果在此基礎上重新閱讀以往看過的磁性元件相關圖書，相信會有很多完全不同的感觸。例如，能夠清晰地意識到描述不妥當甚至不正確的地方。
有人可能會想：為什麽要理解這些基礎問題呢？只要會設計就行了！這已經算是很成熟的流程，懂的其實不難。
從實用的角度來看，似乎的確如此，然而，多嘗試深入思考一些看似簡單的基礎問題能夠提升自己的思維能力，也有助於藉此建立相對完善的磁學體系，這表面上好像對實際工作沒有直接益處，但是卻能夠幫助你「在紛繁蕪雜且充滿矛盾的工程套用現象中」快速找到問題的實質所在。反之，你會被諸多套用中的表面現象所困擾（即便視而不見），對磁學中很多基本概念的理解也很混亂，實際工作中也感覺摸不到其中的本質，此時你亟需一本系統梳理磁學知識的圖書來重新構建磁學體系，但目前市面上的圖書很難高效完成此任務。
有人可能會說：有些圖書討論磁性元件相關的知識很細，知識量也很多，應該會對構建磁學體系很有用。
很多人會有這樣的認知：書本越厚，知識點越多，知識體系就一定越全。其實這是一種誤解！圖書展現的知識體系並不僅僅是大量知識的簡單集合，所以知識越多也並不總意味著知識體系越全，關鍵在於圖書中是否存在一種「能夠揭示知識之間（或知識與實踐之間）關聯的」核心思想，並讓讀者在思路上有所啟發。也就是說，知識體系就是核心思想的具體表現形式，它透過大量容易被大多數人忽略的關鍵樞紐（或細節）將龐大的知識有機地結合起來，從而使得知識之間不再是零散關系。
如果一本書總是在照本宣科地闡述「某某概念是什麽」、「這時候該怎麽樣」等等，但是卻幾乎沒有從更深層的角度（不是指「數學推導」）分析其與磁能本質之間的關聯，很難向實踐工程師輸出較大的價值。實際上，如果從磁能的角度來看，很多套用層面看似矛盾的現象並無任何矛盾之處，重點在於你是否能夠抓住關鍵點（或者說，圖書是否將關鍵點披露出來），而這些關鍵點才是磁學體系最重要的組成部份（而不在於磁學知識的多寡）。
在內容編排方面，市面上現有圖書通常是「先闡述磁學相關的基礎知識，再介紹磁性元件的基本結構、工作原理及套用」，表面看起來似乎再合理不過了。然而實際上，在「磁學基礎」與「磁性元件基礎」之間還存在「磁能管理機制」的關鍵樞紐卻少有涉及，從磁學體系的角度來看就是不完整的。換句話說，即便你擁有大量關於磁學與磁性元件的基礎知識儲備，甚至也能夠應付相對復雜的考試題目，但對磁能的認知還遠不夠深刻。
3、本書的特色
既然磁學如此神秘，是否存在相對合適的闡述方式呢？答案當然是肯定的！將熟悉的事物拿來類比總是理解陌生事物較好的方式。盡管不像「電」那樣容易在生活中找到大量的類比物件，但是只要善於觀察與思考，很多人們所熟悉的事物都可以用來輔助理解「磁」。處處留心皆學問，然也！萬物之間或多或少存在一定的內在聯系，關鍵在於是否有能力將其挖掘出來。例如，電與磁、電場與磁場、電容器與電感器、電路與磁路之間就存在一定的對應關系，大多數工程師對其也應該不會陌生，本書也不會將其作為重點來闡述（一筆帶過）。
當然，人們不是僅透過「電」才能了解「磁」，生活中很多似乎完全不相幹的事物也是直觀認識磁學的好媒介。例如，水與磁場都能夠儲存一定的能量，它們也都可以被用來發電，那麽，這兩種能量之間是否存在相似性呢？答案也是肯定的！透過深度分析水電站與電感器的基本結構就能夠洞悉磁能形態及其高效轉換條件，這就是本書（基礎篇）的「核心」，其也是工程師提升磁性元件理解層次的關鍵所在。
所謂的「核心」，其實就是一種觀點，但是這種觀點是否正確（或基本正確）呢？當然需要論證！惟有經過論證後的觀點才是有意義的，而將其用於指導工程實踐就是比較好的方式。具體來說，如果某磁學套用領域記憶體在很多矛盾現象（工程師也各自持有不同的理解），此觀點能否統一解釋現象產生的原因，並且讓工程師信服呢？如果能夠做到，至少從某種程度上可以說明此觀點的正確性。常言說得好：真金不怕火煉！借助實踐套用復雜多變且爭議較多的領域來考驗「核心」自然會更具有說服力，而磁性元件套用非常集中的「開關電源」顯然正是上上之選。
本書（基礎篇）所述內容介於「電磁學」與「開關電源」之間（當然，「電磁學」與「開關電源」只是為了方便後續闡述磁能本質而準備的基礎工具，因此均未做深入闡述，甚至並未涉及電感器的基本設計方法，初學者也不必急於了解這些內容），其中不存在「電磁學」中任何復雜數學推導或公式（不從復雜的公式理解磁性元件，而是反過來從直觀角度理解公式），更多以邏輯論證、比喻、類比等圖文方式引導讀者從「工程師眼裏看似簡單的基礎知識」中挖掘出「核心」，然後再以該「核心」統一解釋「開關電源」中已經存在的諸多難以理解的磁學概念與套用問題，繼而提升對磁性元件套用與設計的理解層次。換句話說，本書的主要目的是使用直觀闡述的方式深度探討「理論性極強的電磁學」與「實踐性極強的開關電源」之間的關聯，繼而構建完整的磁學體系。
直觀闡述是本書的主要特色，這意味著不需要數學推導亦可掌握磁性元件核心。數學推導是從理性角度認識磁學，其最終目的還是為了理解或套用磁學（數學是一種將事物放在不同空間進行演繹的工具，而演繹的目的之一是便於從不同角度理解與套用我們所在空間的事物，就如同從時域與頻域角度發展出不同的訊號處理方法）。如果不去深入理解數學推導的物理意義而進行純粹推導，對於實踐工程師而言，無疑是本末倒置的做法。
在實際工作中，不少工程師不去理解設計公式代表的物理意義，反倒對其推導過程產生了濃厚的興趣，甚至認為惟有如此才能成為資深工程師。然而，一旦不同專案在套用層面存在矛盾之處，他們就很難找到其中的根本原因。換句話說，如果只是局限於了解某個磁性元件的設計步驟，盡管有可能解決工程設計問題，但對工程師提升磁能認知與完善磁學體系並沒有太大的意義，而這也正是目前市面上同類圖書比較缺乏的內容。筆者認為，與其在圖書中機械地展示各種磁性元件的設計步驟，不如先引導讀者從全新的角度透徹理解磁場與磁能，而這將對「掌握磁性元件的套用與設計」起到事半功倍的效果。
總之，你可能做過不少開關電源相關的專案（基本都在成熟產品的基礎上進行一些改進或借鑒，但其實對很多磁性元件相關基本概念的認識很混亂），或者你根本不從事開關電源相關的工作，又或者只是一位僅具備初高中物理學知識（完全沒有磁性元件設計經驗）的學生，但是都不要緊，只要對磁學與磁性元件感興趣，本書都將是系統梳理相關知識的不二選擇。
另外，本書為拙作【電容套用分析精粹：從充放電到高速PCB設計】一書的姊妹篇，有關電容器相關的細節可參考此書。
由於本人水平有限，疏漏之處在所難免，懇請讀者批評與指正。
