Inductance: il-formula. Il-kejl tal-inductance. linja inductance

Li ma studja l-fiżika fl-iskola? Għal xi wħud, dan kien interessanti u li tinftiehem, filwaqt li oħrajn pori fuq kotba, jippruvaw li jimmemorizza kunċetti kumplessi. Iżda kull wieħed minna li wieħed jiftakar li d-dinja hija bbażata fuq l-għarfien fiżika. Illum nitkellmu dwar kunċetti bħall-inductance tal-inductance linja attwali, u nsib liema huma l-capacitors u li hija l-solenojd.

Iċ-ċirkwit elettriku u l-inductance

Inductance jippermettu li jikkaratterizzaw il-proprjetajiet manjetiċi taċ-ċirkwit elettriku. Hija definita bħala l-koeffiċjent ta 'proporzjonalità bejn il-kurrenti u l-fluss tal-kurrent elettriku fil-ċirkwit manjetiċi magħluq. Dan fluss tal-kurrent huwa ġġenerat mill-wiċċ linja. definizzjoni oħra jiddikjara li l-inductance ta 'parametru ċirkwit u jiddetermina l-EMF awto-induzzjoni. It-terminu huwa użat biex jindika l-element ċirkwit u jkollhom il-karatteristika ta 'effett awto-induzzjoni li tkun ġiet miftuħa u D. Henry M. Faraday b'mod indipendenti. Il inductance assoċjati mal-forma, id-daqs u l-kontorn valur tal-permeabilità manjetika tal-ambjent tal-madwar. F'unitajiet SI, dan il-valur huwa mkejjel fil-Henry, u hija murija bħala L.

U l-kejl l-inductance ta inductance

valur inductance, li huwa l-proporzjon tal-fluss manjetiku jiċċirkola tul il-coils kollha għal amperaġġ ċirkwit imsejjaħ:

• L = N × F: I.

Il-inductance taċ-ċirkwit huwa dipendenti fuq il-forma, id-daqs u l-kontorn tal-proprjetajiet manjetiċi tal-mezz li fih ikun jinsab. Jekk il-loop magħluq flussi attwali elettriku, hemm kamp manjetiku jinbidlu. Dan sussegwentement jwassal għall-ħolqien tal-EMF. It-twelid tal-kurrent indott fil-linja magħluq tissejjaħ "awto-inductance". Skond ir-regola Lenz ma jinbidilx il-valur tal-kurrent fiċ-ċirkwit. Jekk tiġi mikxufa l inductance, huwa possibbli li jiġi applikat ċirkwit elettriku, li fih resistor inkluża b'mod parallel u l-coil b'qalba tal-ħadid. Konsistentement magħhom konnessi u lampi elettriċi. F'dan il-każ, ir-reżistenza tal-resistor hija ugwali għall- DC coil. Ir-riżultat se jkun lampi ħruq bright. Il-fenomenu ta 'awto-induzzjoni huwa wieħed mill-postijiet ewlenin fl-elettronika u l-inġinerija elettrika.

Kif issib inductance

Il-formula, li hija sempliċement biex isibu l-valur, dan li ġej:

• L = F: I,

fejn F - fluss manjetiku, I - kurrent fiċ-ċirkwit.

Permezz tal-induttur jista 'jiġi espress bħala EMF awto indotta:

• Ei = -l x Di: dt.

Minn konklużjoni formula hija l-induzzjoni ugwaljanza forza elettromotiva numerika li jseħħ fil-linja meta l-enerġija attwali dwar ammeter wieħed għat-tieni wieħed.

Il inductance varjabbli jagħmilha possibbli li ssib l-enerġija tal-kamp manjetiku:

• W = LI ^2: 2.

"Rukkell ta 'ħajt"

Il induttur hija ferita wajer tar-ram inżulat fuq bażi soda. Fir-insulazzjoni, allura l-għażla tal-materjal hija wiesgħa - dan dwiefer u l-insulazzjoni tal-wajer, u drapp. Il-kobor tal-fluss manjetiku jiddependi fuq iċ-ċilindru kwadru. Jekk inti jżidu l-kurrent fil-kojl, il-kamp manjetiku se jsiru aktar u viċi versa.

Jekk inti tapplika kurrent elettriku għall-kojl, allura hemm tqum vultaġġ oppost vultaġġ, iżda f'daqqa waħda tisparixxi. Dan it-tip ta 'stress huwa msejjaħ forza elettromotiva ta' awto-induzzjoni. Fil-ħin tal energization-saħħa attwali coil jaqilbu l-valur tagħha minn 0 sa ċertu numru. Il-vultaġġ f'dan il-punt għandu bidla valur skond il-liġi Ohm:

• I = U: R,

fejn I jikkaratterizza amperaġġ, U - jindika l-vultaġġ, R - reżistenza tal-kojl.

Karatteristika oħra speċjali tal-kojl huwa l-fatt li ġejja: jekk inti tiftaħ il-ċirkwit "coil - sors kurrenti," il-EMF se jkunu miżjuda lill-istress. Kurrenti qiegħda wkoll tibda tikber, u mbagħad jibda jonqos. Għalhekk l-ewwel liġi ta 'kommutazzjoni, li jgħid li l-kurrent fil-induttur ma jbiddilx b'mod istantanju.

Kolja jistgħu jinqasmu f'żewġ tipi:

1. Bil ponta manjetika. ferrites u atti tal-ħadid bħala materjal tal-qalb. -Qlub iservu biex iżidu l-inductance.
2. Bl-mhux manjetiku. Tintuża f'każijiet fejn il-inductance ta 'mhux aktar minn ħames MH.

Il-mezzi jvarjaw fid-dehra u l-istruttura interna. Jiddependi fuq dawn il-parametri hija l-inductance coil. Il-formula f'kull każ huwa differenti. Per eżempju, il inductance se jkun ugwali għal kojls one-saff:

• L = 10μ0ΠN ² R ^2: 9R + 10L.

U issa għall-b'ċirkuwitu tintuża formola oħra:

• L = μ0N ² R ^2: 2Π (6R + 9l + 10w).

Sejbiet ewlenin assoċjati ma 'kojls xogħol:

1. Fuq ferrite ċilindriku akbar inductance iseħħ fin-nofs.
2. Għal inductance massima għandha ferita mill-qrib tidwiriet fuq ir-rukkell.
3. Il-inductance tal-iżgħar, in-numru iżgħar ta 'dawriet.
4. Id-distanza qalba toroidal bejn id-dawriet tal-kojl ma jimpurtax.
5. Il-valur inductance jiddependi fuq il- "dawriet kwadru."
6. Jekk il-induttur konness f'serje, il-valur totali tagħhom huwa s-somma ta 'inductances.
7. Meta mqabbda b'mod parallel, inti għandek bżonn tagħmel ċert li l-inductance kienu spazjati fuq il-bord. Inkella, xhieda tagħhom se tkun inkorretta minħabba l-influwenza reċiproka ta 'oqsma manjetiċi.

solenojdi

Taħt dan il-kunċett jirreferi għal coil ċilindriku ta 'wajer li jistgħu jinħallu f'saff wieħed jew aktar. tul ċilindru sostanzjalment akbar mid-dijametru. Xierqa għal dawn il-karatteristiċi meta kurrent elettriku fil-kavità solenojd twieldu kamp manjetiku. Ir-rata ta 'bidla tal proporzjonali tal-fluss manjetiku għall-bidla attwali. Il-inductance tal-kojl f'dan il-każ huwa kkalkulat kif ġej:

• df: dt = L dl: dt.

Anki dan it-tip ta 'koljaturi imsejħa attwatur elettromekkanika mal-qalba lura. F'dan il-każ, il-solenojd huwa fornut b'qalba manjetiċi ferromanjetiku esterna - il-madmad.

Fil-ħin tagħna, l-apparat jista 'jgħaqqad il-idrawlika u elettronika. Fuq din il-bażi, żviluppati erba 'mudelli:

• L-ewwel huwa kapaċi biex jikkontrollaw l-pressjoni tal-linja.
• It-tieni mudell huwa differenti minn ieħor klaċċ isteering sfurzata lock-up fil-konvertitur tat-torque.
• It-tielet mudell fil-kompożizzjoni tiegħu jkun fiha regolaturi tal-pressjoni, responsabbli għall-bidla xogħol.
• Ir-raba 'huwa kkontrollat idrawlikament jew valvijiet.

Il-formuli ta 'kalkolu neċessarji għall

Biex issib l-inductance tal-kojl, il-formula użata hija kif ġej:

• L = μ0n ² V,

fejn μ0 turi l-permeabilità manjetika ta 'vakwu, n - huwa n-numru ta' dawriet, V - il-volum tal-solenojd.

Wkoll biex jiġi kkalkulat il inductance coil kemm jista 'jkun u bl-għajnuna ta formula ieħor:

• L = μ0N ² S: l,

fejn S - huwa l-qasam u l cross-section - tul tal-solenojd.

Biex issib l-inductance tal-kojl, formula huwa użat, kwalunkwe li hi xierqa għall-soluzzjoni għal din il-problema.

Ix-xogħol fuq il-AC u DC

-Kamp manjetiku li hija ġġenerata ġewwa l-kojl, dirett tul l-assi u huwa ugwali għal:

• B = μ0nI,

fejn μ0 - permeabilità ta 'vakwu hi, n - huwa n-numru ta' dawriet, u I - valur kurrenti.

Meta flussi attwali permezz tal-solenojd, l-enerġija imħażen coil li huwa ugwali għall-ħidma meħtieġ li jiġu stabbiliti kurrenti. Biex jiġi kkalkulat il-inductance f'dan il-każ, il-formula użata hija kif ġej:

• E = LI ^2: 2

fejn L jindika l-valur inductance, u E - l-enerġija maħżuna.

forza elettromotiva awto-induzzjoni iseħħ meta l-kurrent fil-solenojd.

Fil-każ ta 'operazzjoni AC jidher kamp manjetiku alternanti. Id-direzzjoni tal-forza ta 'ġibda jistgħu jvarjaw, u jistgħu jibqgħu mhux mibdula. L-ewwel każ iseħħ meta jużaw il-solenojd bħala l-solenojd. U t-tieni, meta l-Armature huwa magħmul minn materjal manjetiku. kurrent alternanti solenojd għandu impedenza, li hija inkluża fil-reżistenza istralċ u inductance tagħha.

L-aktar użu komuni ta 'solenojdi tal-ewwel tip (DC) - forza translazzjonali bħala l-attwatur. Il-qawwa jiddependi fuq l-istruttura tal-qalba u qoxra. Eżempji huma l-użu ta 'mqass meta taqta kontrolli jaħdmu fi cash registers, muturi u valvi sistemi idrawliċi, serraturi-twieqi. Solenojdi tat-tieni tip huma użati bħala indutturi għall tisħin induzzjoni fi fran griġjol.

ċirkwiti oscillatory

L-aktar sempliċi taċ-ċirkwit reżonanti huwa ċirkwit tas-serje joxxilla, li jikkonsisti ta 'koljaturi induttur huma inklużi u l-kapaċitatur li permezz tagħhom alternanti flussi bħalissa. Biex tiddetermina l- inductance tal-kojl, il-formula użata hija kif ġej:

• XL = W × L,

fejn XL turi kolja reattanza, u W - frekwenza ċirkolari.

Jekk tuża reattiv impedenza tal-kapaċitatur, mela l-formula look bħal dan:

Xc = 1: W x C.

karatteristiċi importanti taċ-ċirkwit oxxillazzjoni hija l-frekwenza ta 'reżonanza, impedenza karatteristika u l-parti Q ta' l-ċirkwit. L-ewwel tikkaratterizza l-frekwenza fejn l-reżistenza linja hija attiva. It-tieni turi kif il-reattanza fil-frekwenza ta 'reżonanza bejn dawn il-valuri bħall-kapaċitanza u inductance taċ-ċirkuwitu li joxxilla. It-tielet karatteristika tiddetermina l-amplitudni u wisa ' karatteristiċi amplitudni ta' frekwenza (rispons frekwenza) ta 'l-reżonanza u turi d-dimensjonijiet enerġija maħżuna fil-ċirkwit meta mqabbla mal-telf ta' enerġija għal kull perjodu oxxillazzjoni. Il-proprjetajiet ta 'frekwenza taċ-ċikli arti huma mkejla bl-użu reazzjoni għall-frekwenza. F'dan il-każ, iċ-ċirkwit hija kkunsidrata bħala quadripole. Meta l-valur immaġini huwa graffs qligħ loop vultaġġ (K). Dan il-valur jindika l-proporzjon tal-vultaġġ output għall-input. Għal ċirkwiti li ma jinkludux sorsi ta 'enerġija u l-elementi ta' rinforz differenti, il-valur koeffiċjent huwa akbar minn unità. Hemm tendenza għal żero meta fi frekwenzi differenti mill-ċirkwit reżonanza għandu valur reżistenza għolja. Jekk il-valur tar-reżistenza minima, il-koeffiċjent huwa qrib unità.

Fi ċirkwit reżonanti parallel jinkludi żewġ membri ġett b'reattività seħħ differenti. L-użu ta 'dan it-tip ta' ċirkwit timplika għarfien li xi elementi ċirkwiti paralleli meħtieġa biex iżżid biss konduttività tagħhom, iżda mhux reżistenza. Fil-frekwenza ta 'reżonanza tal-konduttività globali taċ-ċirkwit huwa ugwali għal żero, li jindika li r-reżistenza AC infinitament kbar. Għal ċirkwit li fih jinkludi capacitance paralleli (Ċ), reżistenza (R) u inductance, il-formula li tgħaqqad lilhom u l-fattur tal-kwalità (Q), kif ġej:

• Q = R√C: L.

Fit-tħaddim, il-ċirkwit parallel perjodu wieħed ta 'oxxillazzjoni tinstab darbtejn l-iskambju enerġija bejn l-kondensatur u l-coil. F'dan il-każ, ċirku attwali, li huwa konsiderevolment ogħla mill-valur kurrenti fiċ-ċirkwit estern.

xogħol kapaċitatur

L-apparat huwa ta 'żewġ arblu konduttività baxxa u b'valur varjabbli jew kostanti kapaċitanza. Meta l-kapaċitatur ma tiġix imposta, reżistenza tagħha huwa viċin iż-żero, inkella jkun ugwali għall-infinit. Jekk is-sors ta 'enerġija tiġi skonnettjata mill-element, isir dak is-sors ma tinhatt. Bl-użu kapaċitatur fl-elettronika huwa l-irwol ta 'filtri li jneħħu l-istorbju. -Mezz provvisti ta 'enerġija għall ċirkuwiti tal-qawwa jintużaw biex jagħlfu sistemi ma' tagħbijiet kbar. Dan huwa bbażat fuq il-ħila ta 'element jgħaddu minn komponent varjabbli, iżda l-instabbli attwali. L-ogħla komponent ta 'frekwenza, l-anqas l-reżistenza tal-kapaċitatur. Bħala riżultat, il-kondensatur tiġġammja l-istorbju li tmur fuq quċċata ta 'l DC.

Element Reżistenza jiddependi fuq il-kapaċitanza. Għal din ir-raġuni, huwa għaqli li tpoġġi l-capacitors b'volum differenti li jittellgħu kull xorta ta 'ħoss. Minħabba l-kapaċità tal-mezz li jgħaddi kurrent dirett biss matul iċċarġjar taż-żmien tal-użu tiegħu bħala element fil-ġeneratur jew bħala unità iffurmar polz.

Capacitors jaqgħu fil-ħafna tipi. Prinċipalment użati klassifikazzjoni tat-tip dielettriku, peress li dan il-parametru jiddetermina l-istabbiltà tal kapaċitanza, reżistenza insulazzjoni u l-bqija. Systematization ta 'dan il-kobor huwa kif ġej:

1. Kapaċituri dielettriku gassuż.
2. Vakwu.
3. Bl-dielettriku likwidu.
4. Bil dielettriku inorganiku solidu.
5. Bil dielettriku organiċi solidi.
6. Solidu.
7. Elettrolitiċi.

Hemm destinazzjoni kapaċitaturi klassifikazzjoni (maqsuma jew dedikati), in-natura ta 'protezzjoni kontra fatturi esterni (protett u mhux protett, iżolati u iżolati mhux, ippakkjat, u ssiġillat) installazzjoni teknika (ganċ, stampar, wiċċ, bl-kamin pinnijiet, pin snap ). l-apparat jista 'wkoll jiġu distinti mill-kapaċità li jiġi mibdul kapaċità:

1. Kondensers, fissi, li huwa, il-kapaċità tagħhom huwa dejjem kostanti.
2. Trimmer. Huma għandhom il-kapaċità ma jinbidilx matul l-operazzjoni tat-tagħmir, iżda jista 'jkun aġġustat darba jew perjodikament.
3. Varjabbli. Hija kapaċitaturi li jippermettu fl-operazzjoni tat-tagħmir tibdel kapaċità tagħha.

Induttur u kapaċitatur

element konduttiv 'l-apparat huma kapaċi li toħloq inductance tagħha stess. Dan partijiet strutturali bħal ġebel, il-bus konnessjoni, ta 'terminali kollettur u fjusijiet. Tista 'toħloq inductance kapaċitatur addizzjonali permezz tal-konnessjoni xarabank. mod tat-tħaddim ċirkwit tiddependi fuq il-inductance, capacitance u r-reżistenza. Il-formula għall-kalkolu tal inductance li sseħħ meta javviċinaw il-frekwenza reżonanti, dan li ġej:

• Ce = C: (1 - 4Π ² f ² LC),

fejn Ce jiddetermina l-kapaċitanza effettivi, Ċ jindika l-kapaċitanza attwali, f - hija l-frekwenza, l - inductance.

Il-valur inductance għandha dejjem tiġi kkunsidrata meta taħdem mal capacitors enerġija. Għal polz capacitors valur awto-inductance mill-aktar importanti. kwittanza tagħhom taqa 'fuq il-linja induzzjoni u għandha żewġ tipi - Aperiodic u oscillatory.

Inductance fil-kondenser ikun dipendenti fuq elementi komposti ċirkwit hemmhekk. Per eżempju, fis-sezzjonijiet konnessjoni paralleli u l-ilqugħ, dan il-valur huwa s-somma ta 'l-inductances tal-xaftijiet prinċipali pakkett u l-konklużjonijiet. Biex issib dan it-tip ta 'inductance, il-formula hija kif ġej:

• Lk = Lp + Lm + Lb,

fejn Lq turi apparat inductance, il -Package Lp, Lm - il-bus prinċipali u Lb - inductance ċomb.

Jekk il-konnessjoni parallela tax-xarabank attwali tvarja tul tulu, allura l-inductance ekwivalenti hija definita bħala:

• Lq = Lc: n + μ0 l x d: (3b) + Lb,

fejn l - tul ta 'tajers, b --wisa' u d - id-distanza bejn it-tajers.

Biex jitnaqqas l-inductance tal-mezz għandu jgħix partijiet kondensatur pożizzjonat b'tali mod li kamp manjetiku kkumpensati b'mod reċiproku tagħhom. Fi kliem ieħor, il-partijiet ħajjin bl-istess mozzjoni attwali għandhom jitneħħew minn xulxin kemm jista 'jkun, u biex jitqarrbu flimkien l-direzzjoni opposta. Meta tgħaqqad l-kolletturi ma tonqos ħxuna dielettriku jistgħu jnaqqsu l-sezzjoni inductance. Dan jista 'jinkiseb anke billi jiġi diviż sezzjoni waħda ma' ammont kbir ma 'kontejner kemmxejn aktar baxx.