Inductanța: formula. Măsurarea inductanței. bucla inductanță

Care nu au studiat fizica la scoala? Pentru unii, a fost interesant și ușor de înțeles, în timp ce alții pored peste cărți, încercând să memoreze concepte complexe. Dar fiecare dintre noi să ne amintim că lumea se bazează pe cunoștințele fizice. Astăzi vorbim despre concepte, cum ar fi inductanța inductanța bucla de curent, și de a afla care sunt condensatori și care este solenoid.

Circuitul electric și inductanța

Inductanța servește pentru caracterizarea proprietăților magnetice ale circuitului electric. Acesta este definit ca fiind coeficientul de proporționalitate între curentul și fluxul de curent electric într-un circuit magnetic închis. Acest flux de curent este generat prin suprafața buclei. O altă definiție precizează că inductanța unui parametru de circuit și determină FME de auto-inducție. Termenul este utilizat pentru a indica elementul de circuit și au caracteristica de efect de auto-inducție, care a fost deschis și D. M. Henry Faraday independent. Inductanța asociată cu valoarea formă, mărime și contur permeabilitatea magnetică a mediului înconjurător. În unitățile SI, această valoare este măsurată în Henry, și este notat ca L.

Și măsurarea inductanței de inductivitatea

Numita valoare inductanță, care este raportul dintre fluxul magnetic care curge prin toate bobinele la un amperaj de circuit:

• L = N x F: I.

Inductanța circuitului depinde de forma, dimensiunile și conturul proprietăților magnetice ale mediului în care este localizat. În cazul în circuit închis debitul curentului electric, există un câmp magnetic în schimbare. Acest lucru duce ulterior la apariția EMF. Nașterea a curentului indus în buclă închisă se numește „auto-inductanță“. Conform regulii lui Lenz nu se schimba valoarea curentului în circuit. Dacă se detectează inductanță, este posibil să se aplice un circuit electric, în care un rezistor inclus în paralel și bobina cu un miez de fier. Consecvent ele conectate și lămpi electrice. În acest caz, rezistența rezistorului este egală cu DC bobina. Rezultatul va fi lămpi de ardere luminoase. Fenomenul de auto-inducție este una dintre principalele locuri în electronică și inginerie electrică.

Cum de a găsi inductanță

Formula, care este pur și simplu pentru a găsi valoarea, următoarele:

• L = F: I,

unde F - flux magnetic, I - curent în circuit.

Prin inductor poate fi exprimată ca EMF auto-induse:

• Ei = -L x dI: dt.

Din formula concluzie este numerică de inducție a egalității electromotoare care are loc în buclă, când puterea pe un ampermetru timp de o secundă.

Inductanța variabilă face posibilă pentru a găsi energia câmpului magnetic:

• W = LI ^2: 2.

„Mosorul de fir“

Inductorul este o rană de sârmă de cupru izolată pe o bază solidă. În ceea ce privește izolație, atunci alegerea materialului este larg - acest unghiilor și izolație de sârmă și țesături. Amploarea fluxului magnetic depinde de cilindru pătrat. Dacă măriți curentul din bobina, câmpul magnetic va deveni mai mult și vice-versa.

Dacă aplicați un curent electric la bobina, atunci apare o tensiune de tensiune opusă, dar dispare dintr-o dată. Acest tip de stres se numește forță electromotoare de auto-inducție. La momentul energizare la intensitatea curentului bobinei își modifică valoarea de la 0 la un anumit număr. Tensiunea la acest punct are o valoare de schimbare în conformitate cu legea lui Ohm:

• I = U: R,

unde caracterizează amperaj, U - indică tensiune, R - rezistența bobinei.

O altă caracteristică specială a bobinei este următorul fapt: dacă deschideți circuitul „bobina - sursa de curent,“ EMF va fi adăugat la stres. Actual este, de asemenea, începe să crească, și apoi începe să scadă. Prin urmare, prima lege de comutare, care prevede că curentul în inductor nu se schimba instantaneu.

Coil pot fi împărțite în două tipuri:

1. Cu vârful magnetic. feritele și acte de fier ca un material de inimă. Miezurile servesc pentru a crește inductanța.
2. Cu non-magnetic. Folosit în cazurile în care inductanța nu mai mult de cinci MH.

Dispozitivele diferă în aparență și structura internă. În funcție de astfel de parametri este bobina inductanță. Formula în fiecare caz este diferit. De exemplu, inductanța va fi egală cu bobine-un singur strat:

• L = 10μ0ΠN ² R ^2: 9R + 10l.

Și acum pentru mai multe straturi, o altă formulă:

• L = μ0N ^{2 R2:} 2Π (6R + 9l + 10W).

Principalele constatări asociate cu bobine de lucru:

1. Pe o ferită cilindrică mai mare inductanță are loc în mijloc.
2. Pentru inductia maxima trebuie strâns înfășurată înfășurări pe bobină.
3. Inductanța mai mică, numărul mai mic de spire.
4. Distanța de bază toroidal între spirele bobinei nu contează.
5. Valoarea inductanță depinde de „se transformă la pătrat.“
6. În cazul în care inductor conectat în serie, valoarea lor totală este suma bobinele.
7. Când este conectat în paralel, trebuie să vă asigurați că inductanța au fost distanțate pe bord. În caz contrar, mărturia lor va fi incorectă din cauza influenței reciproce a câmpurilor magnetice.

solenoid

Conform acestui concept se referă la o bobină cilindrică de sârmă, care poate fi înfășurat într-unul sau mai multe straturi. o lungime cilindru substanțial mai mare decât diametrul. Datorită acestor caracteristici, atunci când un curent electric în cavitatea solenoid născut câmp magnetic. Rata de schimbare a fluxului magnetic proporțional cu modificarea curentului. Inductanța bobinei în acest caz, se calculează după cum urmează:

• df: dt = L dl: dt.

Chiar și acest tip de bobine numite actuator electromecanic cu miezul retractabil. În acest caz, solenoidul este alimentat cu un miez magnetic feromagnetic exterior - jug.

În timpul nostru, dispozitivul poate combina hidraulice și electronice. Pe această bază, a dezvoltat patru modele:

• Primul este capabil de a controla presiunea în conductă.
• Al doilea model este diferit de alte ambreiaj de direcție forțată de blocare în convertorul de cuplu.
• Al treilea model din compoziția sa conține regulatoare de presiune, responsabile de tura de lucru.
• Al patrulea este controlat hidraulic sau supape.

Formulele de calcul necesare pentru

Pentru a găsi inductanța bobinei, formula utilizată este următoarea:

• L = μ0n ² V,

unde μ0 prezintă permeabilitatea magnetică a unui vid, n - este numărul de rotații, V - volumul solenoidului.

De asemenea, pentru calculul inductanței bobinei posibil și cu ajutorul altei formule:

• L = μ0N ² S: l,

unde S - este aria secțiunii transversale și l - lungimea solenoidului.

Pentru a găsi inductanța bobinei, o formulă este utilizată, orice care este potrivit pentru soluția la această problemă.

Lucrările la AC și DC

Câmpul magnetic este generat în interiorul bobinei, dirijat de-a lungul axei și este egală cu:

• B = μ0nI,

unde μ0 - permeabilitatea este vid, n - este numărul de rotații, și I - valoarea curentă.

Când curentul trece prin solenoid, energia de magazine bobina, care este egală cu munca necesară pentru a stabili curent. Pentru a calcula inductanță în acest caz, formula utilizată este următoarea:

• E = LI ^2: 2

unde L indică valoarea inductanței și E - energia stocată.

Auto-inducție forță electromotoare apare atunci când curentul în solenoid.

În cazul funcționării AC apare un câmp magnetic alternativ. Direcția de forța de atracție poate varia, iar acestea pot rămâne neschimbate. Primul caz se produce atunci când se utilizează solenoidul ca solenoid. Și în al doilea rând, în cazul în care armătura este realizată dintr-un material magnetic. Solenoid de curent alternativ are impedanță, care este inclus în rezistența și inductanța înfășurării acestuia.

Cea mai comună utilizare a solenoizi de primul tip (DC) - o forță de translație ca dispozitivul de acționare. Rezistența depinde de structura miezului și învelișului. Exemple sunt utilizarea de foarfece de tăiere atunci când controalele de lucru în case de marcat, motoare și valve în sistemele hidraulice, blochează file. Solenoids de al doilea tip sunt utilizate ca inductori de încălzire prin inducție în cuptoare cu creuzet.

circuite oscilatorii

Cel mai simplu circuit rezonant este un circuit oscilant serie, format din bobine de inducție sunt incluse și condensator prin care o alternativ fluxurile de curent. Pentru a determina inductanței bobinei, formula utilizată este următoarea:

• XL = W x L,

în care XL arată bobina de reactanță și W - frecvența circulară.

Dacă utilizați un reactiv impedanță de condensator, atunci formula ar arata astfel:

Xc = 1: W x C.

Caracteristicile importante ale circuitului de oscilație este frecvența de rezonanță, impedanța caracteristică și Q a circuitului. Prima caracterizează frecvența în care rezistența buclei este activă. Al doilea arată modul în care reactanței la frecvența de rezonanță între valori, cum ar fi capacitatea și inductanța circuitului oscilant. A treia caracteristică determină amplitudinea și lățimea caracteristicilor amplitudine-frecvență (răspuns în frecvență) de rezonanță și prezintă dimensiuni stocate energie în circuit , comparativ cu pierderile de energie pe perioadă de oscilație. Proprietățile de frecvență ale circuitelor de artă sunt măsurate utilizând frecvența de răspuns. În acest caz, circuitul este considerat ca un cuadripol. Când valoarea imagine este grafice câștig bucla de tensiune (K). Această valoare indică raportul dintre tensiunea de ieșire de la intrare. Pentru circuite care nu includ surse de energie și elemente de armare diferite, valoarea coeficientului este mai mare decât unitatea. Acesta tinde la zero când la frecvențe diferite de circuit de rezonanță are o valoare ridicată de rezistență. Dacă valoarea minimă rezistență, coeficientul este aproape de unitate.

Într-un circuit rezonant paralel include doi membri cu jet diferite de reactivitate forță. Utilizarea acestui tip de circuit implică cunoașterea faptului că elementele de circuit paralel necesare pentru a adăuga numai conductivitatea lor, dar nu și rezistență. La frecvența de rezonanță a conductivității totală a circuitului este egală cu zero, indicând faptul că rezistența la infinit de mare de curent alternativ. Pentru un circuit în care include capacitate paralelă (C), rezistența (R) și inductanță, formula care le și factorul de calitate (Q) unește, după cum urmează:

• Q = R√C: L.

În timpul funcționării, circuitul paralel într-o perioadă de oscilație are loc de două ori schimbul de energie între condensatorul și bobina. În acest caz, un curent, care este considerabil mai mare decât valoarea curentului din circuitul extern.

condensator de lucru

Dispozitivul este o conductivitate scăzută cu doi poli și cu o valoare de capacitate variabilă sau constantă. În cazul în care condensatorul nu este încărcat, rezistența este aproape de zero, altfel este egal cu infinit. Dacă sursa de alimentare este deconectat de la elementul, devine sursa la descărcarea acesteia. Utilizarea condensator în electronică este rolul de filtre care elimina zgomotul. Dispozitivul în sursele de alimentare pentru circuitele electrice sunt utilizate pentru a alimenta sistemele cu sarcini mari. Aceasta se bazează pe capacitatea unui element de a adopta o componentă variabilă, dar curent instabil. Cu cât componenta de frecvență, cu atât mai puțin rezistența condensatorului. Ca rezultat, condensatorul blocat tot zgomotul care merge pe partea de sus a DC.

Element de rezistență depinde de capacitate. Din acest motiv, este înțelept să condensatoarele cu volum diferit pentru a ridica tot felul de zgomot. Datorită capacității dispozitivului pentru a trece curent numai în timpul încărcării momentului utilizării sale ca element generator sau ca unitate de impuls.

Condensatoarele vin în mai multe tipuri. Utilizate în principal clasificarea de tip dielectric, deoarece acest parametru determină stabilitatea capacitanță, rezistența de izolație și așa mai departe. Sistematizarea de o asemenea magnitudine este după cum urmează:

1. Condensatoare cu dielectric gazos.
2. Vid.
3. Cu lichid dielectric.
4. Cu un dielectric anorganic solid.
5. Cu dielectric organic solid.
6. Solid.
7. Electrolitica.

Există o destinație condensatori de clasificare (partajat sau dedicat), natura protecției împotriva factorilor externi (protejate și neprotejate, izolate și izolate non, ambalate și sigilate) instalare tehnica (cuplor, imprimare, suprafață, cu șurubul pini, un știft elastic ). dispozitivul poate fi, de asemenea distinge prin capacitatea de a schimba capacitatea de:

1. Condensatoare, fixe, adică, capacitatea de care este întotdeauna constantă.
2. Trimmer. Ei au capacitatea nu se schimbă în timpul funcționării echipamentului, dar poate fi ajustată o dată sau periodic.
3. Variabile. condensatori IT care permit în funcționarea echipamentului schimba capacitatea sa.

Inductor și condensator

Elementele conductive ale dispozitivului sunt capabile de a crea propria inductanță. Aceste piese structurale, cum ar fi zidărie, magistrala de conectare, FFRONT colectoare și siguranțe fuzibile. Puteți crea inductanță suplimentară condensator prin conectarea autobuz. Modul de funcționare a circuitului depinde de inductanță, capacitate și rezistență. Formula de calcul a inductanței care are loc atunci când se apropie de frecvența de rezonanță, următoarele:

• Ce = C: (1 - 4Π ² f ² LC),

unde Ce determină capacitatea efectivă, C indică capacitatea reală, f - este frecvența, L - inductanța.

Valoarea inductanță trebuie să fie întotdeauna luate în considerare atunci când se lucrează cu condensatori de putere. Pentru puls condensatoarele valoare de auto-inductivitatea de cele mai importante. descărcarea lor cade pe bucla de inducție și are două tipuri - aperiodice și oscilatorie.

Inductanța în condensator este dependentă de elemente de compuși de circuit ale acestora. De exemplu, în secțiunile de conectare paralele și a anvelopei, această valoare este suma inductanțe barei colectoare și concluziile pachetului principal. Pentru a găsi acest tip de inductanță, formula este după cum urmează:

• Lc = Lp + Lm + Lb,

în cazul în care Lc arată dispozitiv de inductanță, Lp -Package, Lm - magistrala principală și Lb - inductanța de plumb.

Dacă conexiunea paralelă a magistralei de curent variază de-a lungul lungimii sale, atunci inductanța echivalentă este definită ca:

• Lc = Lc: n + μ0 l x d: (3b) + Lb,

unde l - lungimea pneurilor, b - lățimea și d - distanța dintre pneurile.

Pentru a reduce inductanța dispozitivului trebuie să trăiască părți condensator poziționat astfel încât câmpul lor magnetic reciproc compensate. Cu alte cuvinte, părțile aflate sub tensiune cu aceeași mișcare de curent ar trebui să fie eliminate unele de altele, în măsura în care este posibil, și să aducă împreună în direcția opusă. La combinarea colectoarelor cu reducerea grosimii dielectric poate reduce secțiunea inductanță. Acest lucru se poate realiza chiar și prin împărțirea unei secțiuni cu o cantitate mare la un container ceva mai puțin adâncă.