电感
電感（）是閉合迴路的一種屬性，即當通過閉合迴路的電流改變時，會出現電動勢來抵抗電流的改變。如果這種現象出現在自身迴路中，那麼這種電感稱為自感（），是閉合迴路自己本身的屬性。假設一個閉合迴路的電流改變，由於感應作用在另外一個閉合迴路中產生電動勢，這種電感稱為互感（）。電感以方程式表達為
其中，formula_2是電動勢，formula_3是電感，formula_4是電流，formula_5是時間。
術語「電感」是1886年由奥利弗·赫维赛德命名。通常自感是以字母「L」標記，以紀念物理學家海因里希·冷次。互感是以字母「M」標記，是其英文（Mutual Inductance）的第一個字母。採用國際單位制，電感的單位是亨利（Henry），標記為「H」，以紀念科學家約瑟·亨利。與其他物理量的關係：一亨利等同一韋伯除以一安培（1 H = 1 Wb/A）。
電感器是專門用在電路裏實現電感的電路元件。螺線管是一種簡單的電感器，指的是多重捲繞的導線（稱為「線圈」），內部可以是空心的，或者有一個金屬芯。螺線管的電感是自感。變壓器是兩個耦合的線圈形成的電感器，由於具有互感屬性，是一種基本磁路元件。在電路圖中電感的電路符號多半以L開頭，例如，L01、L02、L100、L201等。
應用馬克士威方程組，可以計算出電感。很多重要案例，經過簡化程序後，可以被解析。當涉及高頻率電流和伴隨的集膚效應，經過解析拉普拉斯方程式，可以得到面電流密度與磁場。假設導體是纖細導線，自感仍舊跟導線半徑、內部電流分佈有關。假若導線半徑超小於其它長度尺寸，則這電流分佈可以近似為常數（在導線的表面或體積內部）。
如右圖所示，流動於閉合迴路的含時電流formula_6所產生的含時磁通量formula_7，根據法拉第電磁感應定律，會促使閉合迴路本身出現感應電動勢formula_2：
其中，formula_10是第formula_11條閉合迴路的感應電壓。
第formula_11條閉合迴路的電功率formula_13為
假設原先所有電流為零，即formula_15 , 儲存於所有閉合迴路的總磁能為formula_16。現在，將第一條閉合迴路的電流formula_17平滑地從formula_16增加到formula_19，同時保持其它閉合迴路的電流不變，則儲存於第一條閉合迴路的磁能formula_20為
然後，將第二條閉合迴路的電流formula_22平滑地從formula_16增加到formula_24，同時保持其它閉合迴路的電流不變，則儲存於第二條閉合迴路的磁能formula_25為
案照這方法繼續地計算，儲存於第formula_11條閉合迴路的磁能formula_28為
所以，當每一個閉合迴路的電流都平滑地增加到其最終電流之後，儲存於所有閉合迴路的總磁能formula_30為
假設將formula_32與formula_33的數值交換，總磁能formula_30不會改變。滿足可積分條件formula_35，必需要求formula_36成立。所以，電感矩陣formula_37是個對稱矩陣。
從物理角度來看，上述增加電流方法並不是唯一方法，還有其它很多種增加電流方法。由於能量守恆，沒有任何耗散能量。所以，不論選擇哪一種方法，只要每一條閉合迴路的電流增加到其最終電流，則儲存的總磁能都相等。
如右圖所示，formula_38個電感器串聯的等效電感formula_39為
將formula_38個電感器串聯在一起，並在這個串聯電路的兩端加上電源。按照電感的定義，第formula_11個電感器兩端的電壓formula_43等於其電感formula_44乘以通過的電流的變率formula_45：
按照克希荷夫電流定律，從電源（直流電或交流電）給出的電流formula_4等於通過每一個電感器的電流formula_48。所以，
根據克希荷夫電壓定律，電源兩端的電壓等於所有電感器兩端的電壓的代數和：
所以，formula_38個電感器串聯的等效電感formula_39為
由於電感器產生的磁場會與其鄰近電感器的纏繞線圈發生耦合，很難避免緊鄰的電感器彼此互相影響。物理量互感formula_54能夠給出對於這影響的衡量。
例如，由電感分別為formula_55、formula_56，互感為formula_54的兩個電感器構成的串聯電路，其等效互感formula_39有兩種可能：
對於具有三個或三個以上電感器的串聯電路，必需考慮到每個電感器自己本身的自感和電感器與電感器之間的互感，這會使得計算更加複雜。等效電感是所有自感與互感的代數和。 例如，由三個電感器構成的串聯電路，會涉及三個自感和六個互感。三個電感器的自感分別為formula_61、formula_62、formula_63；互感分別為formula_64、formula_65、formula_66、formula_67、formula_68、formula_69。等效電感為
由於任意兩個電感器彼此之間的互感相等，formula_71 = formula_72，後面兩組互感可以合併：
如右圖所示，兩個電感器串聯互助在一起。將電源連接於這串聯電路的兩端。應用克希荷夫電壓定律，按照點規定，可以得到
其中，formula_75是電源兩端的電壓，formula_4是電流。
電壓formula_75和電流formula_4之間的關係為
所以，兩個電感器串聯互助的等效電感為
以類似的作法，也能得到兩個電感器串聯互消的等效電感。
如右圖所示，formula_38個電感器並聯在一起，類似前面所述方法，可以計算出其等效電感formula_39為
由於電感器產生的磁場會與其鄰近電感器的纏繞線圈發生耦合，很難避免緊鄰的電感器彼此互相影響。物理量互感formula_54能夠給出對於這影響的衡量。上述方程式描述formula_38個電感器無互感並聯的理想案例。
由電感分別為formula_55、formula_56，互感為formula_54的兩個電感器構成的並聯電路，其等效互感formula_39為：
對於具有三個或三個以上電感器的並聯電路，必需考慮到每個電感器自己本身的自感和電感器與電感器之間的互感，這會使得計算更加複雜。
如右圖所示，兩個電感器並聯互助在一起。將電源連接於這並聯電路的兩端。應用克希荷夫電壓定律，按照點規定，可以得到 其中，formula_75是電源兩端的電壓，formula_17和formula_22分別是通過兩個支路的電流。
利用二元一次聯立方程組的克拉瑪公式，可得
根據克希荷夫電流定律，formula_99，因此
可得電壓formula_75和電流formula_4之間的關係為
所以，兩個電感器並聯互助的等效電感為
以類似的作法，也能得到兩個電感器並聯互消的等效電感。
對於某些案例，不同的電流分佈會在空間的一些區域產生同樣的磁場。這論據可以用來計算電感。例如，思考以下兩個系統：
這兩個系統的磁場在導體牆外的半空間（）相等。第二個系統的磁能與電感分別是第一個系統的兩倍。
很多電感器是用磁性材料製成。假若磁場超過材料的飽和度，則這些材料會顯示出非線性磁導率行為與伴隨的磁飽和效應，從而促使電感成為施加電流的函數。雖然法拉第電磁感應定律仍舊成立，但電感會具有多重歧義，依計算電路參數或磁通量而不同。
「大信號電感」是用來計算磁通量，以方程式定義為
「小信號電感」是用來計算電壓，以方程式定義為
非線性電感器的電壓為
類似地，可以給出非線性互感的定義。
很多種電路的自感可以以閉形式給出： 對於高頻率案例，由於集膚效應，電流均勻地分佈於導體表面。依幾何組態不同，有時必須分為低頻率和高頻率案例，因此必須增加參數formula_110：