вести

Принципот на работа на индуктивноста е многу апстрактен. За да објасниме што е индуктивност, тргнуваме од основниот физички феномен.

1. Два феномени и еден закон: магнетизам индуциран од електрична енергија, електрицитет индуциран од магнетизам и Ленцовиот закон

1.1 Електромагнетна појава

Постои експеримент во средношколската физика: кога мала магнетна игла се става покрај проводник со струја, насоката на малата магнетна игла се отклонува, што покажува дека има магнетно поле околу струјата. Овој феномен бил откриен од данскиот физичар Оерстед во 1820 година.

Ако го навиваме проводникот во круг, магнетните полиња генерирани од секој круг на проводникот може да се преклопат, а целокупното магнетно поле ќе стане посилно, што може да привлече мали предмети. На сликата, серпентина се напојува со струја од 2~3А. Забележете дека емајлираната жица има ограничување на номиналната струја, во спротивно ќе се стопи поради високата температура.

2. Феномен на магнетоелектрицитет

Во 1831 година, британскиот научник Фарадеј открил дека кога дел од проводникот на затворено коло се движи за да го пресече магнетното поле, на проводникот ќе се генерира електрична енергија. Предуслов е колото и магнетното поле да се во релативно променлива средина, па затоа се нарекува „динамична“ магнетоелектричност, а генерираната струја се нарекува индуцирана струја.

Можеме да направиме експеримент со мотор. Во заеднички мотор со четкање со еднонасочна струја, делот на статорот е постојан магнет, а делот на роторот е спроводник на калем. Рачното ротирање на роторот значи дека проводникот се движи за да ги пресече магнетните линии на сила. Со помош на осцилоскоп за поврзување на двете електроди на моторот, може да се измери промената на напонот. Генераторот е направен врз основа на овој принцип.

3. Ленцовиот закон

Ленцовиот закон: Насоката на индуцираната струја генерирана од промената на магнетниот тек е насоката што се спротивставува на промената на магнетниот тек.

Едноставно разбирање на оваа реченица е: кога магнетното поле (надворешното магнетно поле) на околината на проводникот станува посилно, магнетното поле генерирано од неговата индуцирана струја е спротивно на надворешното магнетно поле, што го прави целокупното вкупно магнетно поле послабо од надворешното. магнетно поле. Кога магнетното поле (надворешното магнетно поле) на околината на проводникот станува послабо, магнетното поле генерирано од неговата индуцирана струја е спротивно на надворешното магнетно поле, што го прави целокупното вкупно магнетно поле посилно од надворешното магнетно поле.

Ленцовиот закон може да се користи за да се одреди насоката на индуцираната струја во колото.

2. Калем од спирална цевка – објаснување како функционираат индукторите Со познавање на горенаведените два феномени и еден закон, да видиме како работат индукторите.

Наједноставниот индуктор е калем со спирална цевка:

Ситуација при вклучување

Пресечеме мал дел од спиралната цевка и можеме да видиме две намотки, серпентина А и серпентина Б:

За време на процесот на вклучување, ситуацијата е следна:

① Калемот А поминува низ струја, претпоставувајќи дека неговата насока е како што е прикажана со сината полна линија, која се нарекува надворешна побудна струја;
②Според принципот на електромагнетизам, надворешната побудна струја генерира магнетно поле, кое почнува да се шири во околниот простор и го покрива калем Б, што е еквивалентно на серпентина Б што ги пресекува магнетните линии на сила, како што е прикажано со сината линија со точки;
③Според принципот на магнетоелектрицитет, во серпентина Б се генерира индуцирана струја, а нејзината насока е како што е прикажана со зелената цврста линија, која е спротивна на струјата на надворешното возбудување;
④Според Ленцовиот закон, магнетното поле генерирано од индуцираната струја е да се спротивстави на магнетното поле на надворешната побудувачка струја, како што е прикажано со зелената линија со точки;

Ситуацијата по вклучувањето е стабилна (DC)

Откако вклучувањето е стабилно, надворешната побудувачка струја на серпентина А е константна, а магнетното поле што го создава исто така е константно. Магнетното поле нема релативно движење со калем Б, така што нема магнетоелектрицитет и нема струја претставена со зелената полна линија. Во тоа време, индукторот е еквивалентен на краток спој за надворешно возбудување.

3. Карактеристики на индуктивноста: струјата не може нагло да се промени

Откако сфати како аниндукторработи, ајде да ја погледнеме нејзината најважна карактеристика - струјата во индукторот не може наеднаш да се промени.

На сликата, хоризонталната оска на десната крива е време, а вертикалната е струјата на индукторот. Како почеток на времето се зема моментот кога прекинувачот е затворен.

Може да се види дека: 1. Во моментот кога прекинувачот е затворен, струјата на индукторот е 0A, што е еквивалентно на индукторот што е отворено. Тоа е затоа што моменталната струја нагло се менува, што ќе генерира огромна индуцирана струја (зелена) за да се спротивстави на надворешната побудувачка струја (сина);

2. Во процесот на постигнување стабилна состојба, струјата на индукторот се менува експоненцијално;

3. По постигнување на стабилна состојба, струјата на индукторот е I=E/R, што е еквивалентно на тоа што индукторот е краток спој;

4. Соодветна на индуцираната струја е и индуцираната електромоторна сила, која дејствува за да се спротивстави на E, па затоа се нарекува Back EMF (обратна електромоторна сила);

4. Што точно е индуктивност?

Индуктивноста се користи за да се опише способноста на уредот да се спротивстави на тековните промени. Колку е посилна способноста да се спротивстави на тековните промени, толку е поголема индуктивноста и обратно.

За еднонасочна ексцитација, индукторот на крајот е во состојба на краток спој (напонот е 0). Меѓутоа, за време на процесот на вклучување, напонот и струјата не се 0, што значи дека има струја. Процесот на акумулирање на оваа енергија се нарекува полнење. Ја складира оваа енергија во форма на магнетно поле и ослободува енергија кога е потребно (како на пример кога надворешното возбудување не може да ја одржи моменталната големина во стабилна состојба).

Индукторите се инерцијални уреди во електромагнетното поле. Инерцијалните уреди не сакаат промени, исто како и замаците во динамиката. Тешко е да почнат да се вртат на почетокот, а штом ќе почнат да се вртат, тешко е да се запрат. Целиот процес е придружен со конверзија на енергија.

Доколку сте заинтересирани, посетете ја веб-страницатаwww.tclmdcoils.com.