Дроссель

Индукторы или катушки очень распространены в электрических цепях, и существует множество факторов, определяющих индуктивность катушки, таких как форма катушки, число витков изолированного провода, число слоев провода, расстояние между витками проницаемость материала сердечника, размер или площадь поперечного сечения сердечника и т. д. и т. д. Советуем вам перейти на сайт meanders.ru, здесь узнаете больше о Дросселе https://meanders.ru/induktivnost.shtml

Катушка индуктивности имеет центральную площадь сердечника ( A ) с постоянным числом витков провода на единицу длины, ( l ). Таким образом , если катушка N витков связана на величину магнитного потока, Φ , то катушка имеет потокосцепление NΦ и любой ток, ( я ) , который протекает через катушку будет производить индуцированный магнитный поток в противоположном направлении по отношению к поток тока. Затем, согласно закону Фарадея, любое изменение в этой связи магнитного потока производит самоиндуцированное напряжение в одной катушке:

Закон Фарадея о самоиндуцированной ЭДС

Куда:
N число оборотов
А — площадь поперечного сечения в м 2
Φ — количество потока в веберах
μ — проницаемость материала сердечника
L — длина катушки в метрах
di / dt — скорость изменения тока в амперах в секунду
Изменяющееся во времени магнитное поле индуцирует напряжение, которое пропорционально скорости изменения тока, создающего его, с положительным значением, указывающим на увеличение ЭДС, и отрицательным значением, указывающим на уменьшение ЭДС. Уравнение, связывающее это напряжение, ток и индуктивность с самоиндукцией, может быть найдено путем замены μN 2 A / l на L, обозначая постоянную пропорциональности, называемую индуктивностью катушки.

Соотношение между потоком в катушке индуктивности и током, протекающим через катушку индуктивности, имеет вид: NΦ = Li . Поскольку катушка индуктивности состоит из катушки с проводящим проводом, это затем уменьшает приведенное выше уравнение, чтобы получить самоиндуцированную эдс, иногда называемую также обратной эдс, индуцированной в катушке:

Обратный ЭДС генерируется индуктором
обратная эдс индуктора
Где: L — собственная индуктивность, а di / dt — скорость изменения тока.

катушка индуктивности
Катушка индуктивности

Таким образом, из этого уравнения мы можем сказать, что «самоиндуцированная эдс = индуктивность х скорость изменения тока» и цепь с индуктивностью один Генри будет иметь эдс 1 вольт, индуцированную в цепи, когда ток, протекающий через цепь, изменяется со скоростью один ампер в секунду.

Один важный момент, который нужно отметить относительно приведенного выше уравнения. Он только связывает ЭДС, создаваемую через индуктор, с изменениями тока, потому что, если ток индуктора постоянен и не изменяется, например, в постоянном токе постоянного тока, то индуцированное напряжение ЭДС будет равно нулю, поскольку мгновенная скорость изменения тока равна ноль, di / dt = 0 .

При постоянном токе постоянного тока, протекающем через индуктор и, следовательно, нулевом индуцированном напряжении на нем, индуктор действует как короткое замыкание, равное куску провода, или, по крайней мере, очень низкое значение сопротивления. Другими словами, противодействие протеканию тока, предлагаемого индуктором, очень различно в цепях переменного и постоянного тока.

Постоянная времени индуктора
Теперь мы знаем, что ток не может изменяться мгновенно в индуктивности, потому что для этого ток должен измениться на конечную величину за нулевое время, что приведет к тому, что скорость изменения тока будет бесконечной, di / dt = ∞ , делая индуцированную ЭДС бесконечной, а бесконечные напряжения не существуют. Однако, если ток, протекающий через индуктор, изменяется очень быстро, например, при работе переключателя, на катушке индуктивности могут возникать высокие напряжения.

цепь индуктора
Рассмотрим схему индуктора справа. Когда переключатель ( S1 ) разомкнут, ток через катушку индуктивности не течет. Поскольку через индуктор ток не течет, скорость изменения тока ( di / dt ) в катушке будет равна нулю. Если скорость изменения тока равна нулю, то в катушке индуктивности нет ЭДС самоиндукции ( V L = 0 ).

Если мы теперь закроем переключатель (t = 0), ток будет проходить через цепь и медленно подниматься до своего максимального значения со скоростью, определяемой индуктивностью индуктора. Эта скорость тока, протекающего через катушку индуктивности, умноженная на индуктивность индуктивности по Генри, приводит к тому, что на катушке образуется некоторая самоиндуцированная ЭДС с фиксированным значением, определенная уравнением Фарадея выше, V L = Ldi / dt .

Эта самоиндуцированная ЭДС на катушке индуктивности ( V L ) борется с приложенным напряжением до тех пор, пока ток не достигнет своего максимального значения и не будет достигнуто устойчивое состояние. Ток, который сейчас течет через катушку, определяется только постоянным или «чистым» сопротивлением обмоток катушек, поскольку значение реактивного сопротивления катушки уменьшилось до нуля, поскольку скорость изменения тока ( di / dt ) равна нулю в устойчивом состоянии. государство. Другими словами, теперь существует только сопротивление катушек постоянного тока, чтобы противостоять потоку тока.

Аналогичным образом, если переключатель (S1) разомкнут, ток, протекающий через катушку, начнет падать, но индуктор снова будет бороться с этим изменением и попытаться удержать ток в своем прежнем значении, индуцируя напряжение в другом направлении. Наклон падения будет отрицательным и связан с индуктивностью катушки, как показано ниже.

Категории: Без рубрики

Оставьте комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

Купить в рассрочку

Получить кредит просто! Заполни форму и получи кредит не выходя из дома под 1.99% месяц
Мы свяжемся с вами в течении часа в рабочее время




×
Купить в рассрочку

Получить кредит просто! Заполни форму и получи кредит не выходя из дома под 1.99% месяц
Мы свяжемся с вами в течении часа в рабочее время




×