Induktansie: die formule. Meting van induktansie. Induktansie van die stroombaan

Wie het nie bestudeer fisika by die skool? Vir sommige was dit interessant en verstaanbaar, terwyl ander oor boeke pored, probeer om komplekse konsepte memoriseer. Maar elkeen van ons om te onthou dat die wêreld is gebaseer op fisiese kennis. Vandag praat ons oor konsepte soos die induktansie van die huidige lus induktansie, en uit te vind wat is die kapasitors en dit is die solenoïde.

Die elektriese stroombaan en die induktansie

Induktansie dien om die magnetiese eienskappe van die elektriese stroombaan kenmerk. Dit word gedefinieer as die koëffisiënt van eweredigheid tussen die huidige en die elektriese stroom vloei in 'n geslote magnetiese baan. Dit stroomvloei gegenereer deur die loop oppervlak. Nog 'n definisie bepaal dat die induktansie van 'n kring parameter en bepaal die self-induksie EMF. Die term word gebruik om die baan element dui en het die kenmerk van self-induksie effek wat geopen is en D. Henry M. Faraday onafhanklik. Die induktansie wat verband hou met die vorm, grootte en kontoer waarde van magnetiese deurlaatbaarheid van die omliggende omgewing. In SI-eenhede, is hierdie waarde gemeet in Henry, en word aangedui as L.

En meet die induktansie van induktansie

Genoem induktansie waarde, wat is die verhouding van die magnetiese vloed vloei deur al die rolle om 'n baan ampère:

• L = N x F: I.

Die induktansie van die kring is afhanklik van die vorm, grootte en kontoer van die magnetiese eienskappe van die medium waarin dit geleë is. As die geslote-lus elektriese stroom vloei, is daar 'n veranderende magneetveld. Dit daarna lei tot die opkoms van die EMF. Die geboorte van die geïnduseerde stroom in die geslotelus staan bekend as "self-induktansie". Volgens reël Lenz se werk die waarde van die stroom in die kring nie verander nie. As die induktansie bespeur, is dit moontlik om 'n elektriese stroombaan, waarin 'n resistor in parallel en die spoel van toepassing met 'n yster kern. Konsekwent met hulle verbind en elektriese lampe. In hierdie geval, die weerstand van die resistor is gelyk aan die DC spoel. Die gevolg sal wees helder brand lampe. Die verskynsel van self-induksie is een van die belangrikste plekke in elektronika en elektriese ingenieurswese.

Hoe om induktansie vind

Die formule wat is eenvoudig om die waarde te vind, die volgende:

• L = F: Ek,

waar F - magnetiese vloed, I - stroom in die kring.

Deur die induktor kan uitgedruk word as self-geïnduseerde emk:

• Ei = -L x dI: dt.

Van formule gevolgtrekking is die numeriese gelykheid induksie elektromotoriese krag wat plaasvind in die loop wanneer die huidige krag op een ammeter vir 'n sekonde.

Die veranderlike induktansie maak dit moontlik om die energie van die magnetiese veld te vind:

• W = LI ^2: 2.

"Spool van draad"

Die induktor is 'n geïsoleerde koperdraad wond op 'n stewige grondslag. Soos vir isolasie, dan is die keuse van materiaal is wyd - dit spyker en draad isolasie, en stof. Die grootte van die magnetiese vloed hang af van die vierkante silinder. As jy die stroom in die spoel verhoog, sal die magnetiese veld meer en omgekeerd word.

As jy 'n elektriese stroom van toepassing op die spoel, dan ontstaan daar 'n spanning teenoorgestelde spanning, maar dit skielik verdwyn. Hierdie soort van stres genoem elektromotoriese krag van self-induksie. Ten tyde van die energization om die spoel stroomsterkte verander sy waarde van 0 tot 'n sekere aantal. Die spanning op hierdie punt het 'n waarde verandering volgens Ohm se wet:

• I = U: R,

waar ek kenmerkend ampère, U - dui op die spanning, R - weerstand van die spoel.

Nog 'n spesiale kenmerk van die spoel is die volgende feit: as jy die kring oop "spoel - stroombron," die EMF sal bygevoeg word om die stres. Stroom ook besig om te groei, en dan begin om te daal. Vandaar die eerste wet van kommutasie, wat beweer dat die huidige in die induktor nie oombliklik verander nie.

Spoel kan verdeel word in twee tipes:

1. Met magnetiese punt. Ferri en yster tree op as 'n hart materiaal. Die kern dien om die induktansie verhoog.
2. Met die nie-magnetiese. Gebruik in gevalle waar die induktansie van nie meer as vyf MH.

Die toestelle verskil in voorkoms en interne struktuur. Afhangende van sulke parameters is die spoel induktansie. Die formule in elke geval is anders. Byvoorbeeld, sal die induktansie gelyk aan een-laag spoele wees:

• L = 10μ0ΠN ² R ^2: 9R + 10L.

En nou vir die multilayer ander formule:

• L = μ0N ² R ^2: 2Π (6R + 9l + 10W).

Sleutel bevindings wat verband hou met die werk rolle:

1. Op 'n silindriese ferriet plaasvind grootste induktansie in die middel.
2. Vir 'n maksimum induktansie moet nou gelikwideer windings op die spoel.
3. Die induktansie van die kleiner, hoe kleiner aantal beurte.
4. Die TOROÏDALE kern afstand tussen die draaie van die spoel maak nie saak.
5. Die induktansie waarde hang af van die "beurte in 'n vierkant."
6. As die induktor in serie geskakel, hul totale waarde is die bedrag van induktansies.
7. Wanneer in parallel, moet jy seker maak dat die induktansie is gespasieer op die bord. Andersins, sal hulle getuienis nie korrek wees as gevolg van die wedersydse invloed van magnetiese velde.

solenoïde

Onder hierdie konsep verwys na 'n silindriese spoel van draad wat gebruik kan word wond in een of meer lae. 'n silinder lengte aansienlik groter as die deursnee. As gevolg van sulke eienskappe as 'n elektriese stroom in die solenoïde holte gebore magneetveld. Die tempo van verandering van magnetiese vloed eweredig aan die huidige verandering. Die induktansie van die spoel in hierdie geval word soos volg bereken:

• DF: dt = L dl: dt.

Selfs hierdie soort rolle genoem elektromeganiese actuator met die intrek kern. In hierdie geval, is die solenoïde voorsien van 'n eksterne ferromagnetiese magnetiese kern - die juk.

In ons tyd, kan die toestel die hidroulika en elektronika kombineer. Op grond hiervan, ontwikkel vier modelle:

• Die eerste is in staat om die lyn druk te beheer.
• Die tweede model is anders as ander gedwing stuur toesluit koppelaar in die koppelomsitter.
• Die derde model in sy samestelling bevat druk reguleerders, wat verantwoordelik is vir die werk verskuiwing.
• Die vierde beheer hidroulies of kleppe.

Die nodige berekening formules vir

Om die induktansie van die spoel te vind, die formule gebruik word, is soos volg:

• L = μ0n ² V,

waar μ0 toon die magnetiese deurlaatbaarheid van 'n vakuum, N - is die aantal beurte, V - die volume van die solenoïde.

Ook na die spoel induktansie bereken as moontlik en met die hulp van 'n ander formule:

• L = μ0N ² S: l,

waar S - is die deursnee-area en l - lengte van die solenoïde.

Om die induktansie van die spoel te vind, is 'n formule wat gebruik word, enige wat geskik is vir die oplossing vir hierdie probleem.

Werk op die AC en DC

Die magneetveld wat gegenereer word binne die spoel, gerig langs die as en gelyk aan:

• B = μ0nI,

waar μ0 - deurlaatbaarheid van vakuum is, N - is die aantal beurte, en ek - huidige waarde.

Wanneer stroom deur die solenoïde vloei, die spoel winkels energie wat gelyk is aan die nodige werk is om die huidige te vestig. Om die induktansie bereken in hierdie geval, die formule gebruik word, is soos volg:

• E = LI ^2: 2

waar L dui die induktansie waarde, en E - die gestoorde energie.

Self-induksie elektromotoriese krag vind plaas wanneer die stroom in die solenoïde.

In die geval van AC werking blyk 'n wisselende magnetiese veld. Die rigting van die krag van aantrekking kan wissel, en kan onveranderd bly. Die eerste geval kom by die gebruik van die solenoïde as die solenoïde. En tweedens, wanneer die anker is gemaak van magnetiese materiaal. Solenoïde wisselstroom het impedansie, wat ingesluit is in die likwidasie weerstand en sy induktansie.

Die mees algemene gebruik van solenoïdes van die eerste tipe (DC) - 'n translasie van krag as die actuator. Die krag is afhanklik van die struktuur van die kern en skil. Voorbeelde hiervan is die gebruik van 'n skêr toe sny werk tjeks in kasregisters, motors en kleppe in hidrouliese stelsels, sluit die oortjies. Solenoïdes van die tweede tipe gebruik word as induktors vir induksie verwarming in smeltkroes oonde.

ossillasie kringe

Die eenvoudigste van die resonante kring is 'n reeks ossillerende kring, bestaande uit induktor rolle ingesluit en die kapasitor waardeur 'n wisselstroom vloei. Om die vas te stel induktansie van die spoel, die formule gebruik word, is soos volg:

• XL = W x L,

waarin XL toon reaktansie spoel, en W - omsendbrief frekwensie.

As jy 'n reaktiewe gebruik impedansie van die kapasitor, dan is die formule sal soos volg lyk:

Xc = 1: W x C.

Belangrikste kenmerke van die ossillasie kring is die resonante frekwensie, karakteristieke impedansie en die Q van die kring. Die eerste kenmerk die frekwensie waar die lus weerstand is aktief. Die tweede toon hoe die reaktansie by die resonante frekwensie tussen sulke waardes as die kapasitansie en induktansie van die ossillerende kring. Die derde kenmerk bepaal die amplitude en breedte van die amplitude-frekwensie eienskappe (frekwensieweergawe) van die resonansie en toon dimensies gestoorde energie in die kring in vergelyking met die energie verliese per ossillasie tydperk. Die frekwensie eienskappe van die kuns kringe word gemeet in die frekwensieweergawe. In hierdie geval, is die baan beskou as 'n quadri pool. Wanneer die beeld waarde is grafieke spanning loop wins (K). Hierdie waarde dui op die verhouding van uitset spanning om insette. Vir stroombane wat nie sluit energiebronne en verskillende versterking elemente, die koëffisiënt waarde is groter as eenheid. Dit neig na nul toe by frekwensies anders as die resonansie kring het 'n hoë weerstand waarde. As die minimum weerstand waarde, die koëffisiënt is baie naby aan eenheid.

In 'n parallelle resonante kring sluit twee jet lid met verskillende krag reaktiwiteit. Die gebruik van hierdie tipe van kring impliseer kennis dat 'n parallelle stroombaan elemente wat nodig is om net hul geleiding, maar nie weerstand te voeg. By die resonante frekwensie van die algehele geleiding van die baan is gelyk aan nul, wat aandui dat die oneindig groot AC weerstand. Vir 'n kring waarin sluit parallel kapasitansie (C), weerstand (R) en induktansie, die formule wat hulle en die kwaliteit faktor (Q) verenig, soos volg:

• Q = R√C: L.

In werking, die parallel stroombaan in een tydperk van ossillasie plaasvind twee keer die energie uitruiling tussen die condensor en die spoel. In hierdie geval, 'n lus huidige, wat aansienlik hoër is as die huidige waarde in die eksterne stroombaan.

kapasitor werk

Die toestel is 'n twee-paal lae geleidingsvermoë en met 'n veranderlike of konstante kapasitansie waarde. Wanneer die kapasitor nie aangekla word, sy weerstand is naby aan nul, anders is dit gelyk aan oneindig is. As die kragbron is ontkoppel van die element, word dit wat oorsprong tot by die ontslag. Die gebruik van kapasitor in elektronika is die rol van filters wat geraas te verwyder. Die toestel in kragbronne vir krag kringe word gebruik om stelsels te voed met 'n groot vragte. Dit is gebaseer op vermoë 'n element om 'n veranderlike komponent slaag, maar die huidige onstabiele. Hoe hoër die frekwensie komponent, hoe minder die weerstand van die kapasitor. As gevolg hiervan, die kondensator vasgesteek al die geraas wat gaan op die top van die DC.

Weerstand element hang af van die kapasitansie. Om hierdie rede, is dit verstandig om die kapasitore met verskillende volume sit om af te haal allerhande geraas. As gevolg van die vermoë van die toestel te gelykstroom slaag net tydens die laai van die tydsberekening van die gebruik daarvan as 'n element in 'n kragopwekker of as 'n pols vorming eenheid.

Kapasitors kom in baie vorme. Hoofsaaklik gebruik klassifikasie van die diëlektriese tipe, aangesien hierdie parameter bepaal die stabiliteit van kapasitansie, isolasie weerstand en so aan. Sistematisering van hierdie omvang is soos volg:

1. Kapasitors met 'n gasagtige diëlektriese.
2. Vakuum.
3. Met die vloeistof diëlektriese.
4. Met 'n soliede anorganiese diëlektriese.
5. Met soliede organiese diëlektriese.
6. Soliede.
7. Elektrolitiese.

Daar is 'n klassifikasie kapasitors bestemming (gedeel of toegewyde), die aard van beskerming teen eksterne faktore (beskermde en onbeskermde, geïsoleerde en nie-geïsoleerde, verpak en verseël) tegniek installasie (hak, druk, oppervlak, met die pen skroef, 'n sprong pen ). die toestel kan ook onderskei word deur die vermoë om kapasiteit te verander:

1. Kapasitors, vaste, dit wil sê die vermoë van wat is altyd konstant.
2. Trimmer. Hulle het die kapasiteit nie verander nie tydens die operasie van toerusting, maar dit kan een of van tyd tot tyd aangepas word.
3. Veranderlikes. Dit kapasitors wat dit moontlik maak in die bedryf van die toerusting te verander sy kapasiteit.

Induktor en kapasitor

Geleidende elemente van die toestel in staat is om die skep van sy eie induktansie. Hierdie strukturele dele soos messelwerk, die koppeling van die bus, 'n versamelaar terminale en versmelt. Jy kan bykomende kapasitor induktansie skep deur die koppeling van die bus. kring maatskappy af hang af van die induktansie, kapasitansie en weerstand. Die formule vir die berekening van die induktansie wat plaasvind wanneer nader die resonante frekwensie, die volgende:

• Ce = C: (1 - 4Π ² f ² LC),

waar Ce bepaal die effektiewe kapasitansie, C dui die werklike kapasiteit, f - is die frekwensie, L - induktansie.

Die induktansie waarde moet altyd in ag geneem word wanneer daar met krag kapasitors. Vir pols kapasitors selfinduktansie waarde van die belangrikste. Hul ontslag val op die induksie lus en het twee tipes - aperiodiese en ossillasie.

Induktansie in die condensor is afhanklik van verbindings stroombaanelemente daarin. Byvoorbeeld, in parallel verband afdelings en die band, hierdie waarde is die bedrag van die induktansies van die pakket belangrikste rail en gevolgtrekkings. Om hierdie soort van induktansie vind, die formule is soos volg:

• Lukas = Lp + Lm + Lb,

waar Lukas toon induktansie toestel, die Lp -Package, LM - die hoof bus en Lb - lood induktansie.

As die parallelle skakeling van die huidige bus langs die lengte wissel, dan die ekwivalente induktansie word gedefinieer as:

• Lukas = Lc: N + μ0 l x d: (3b) + Lb,

waar l - lengte van bande, b - die breedte en d - die afstand tussen die bande.

Om die induktansie van die toestel te verminder moet leef dele condensor geposisioneer sodat hulle onderling vergoed magneetveld. Met ander woorde, die lewendige dele met dieselfde huidige beweging moet van mekaar sover moontlik verwyder, en aan die teenoorgestelde rigting bymekaar te bring. Wanneer die kombinasie van die versamelaars met dalende diëlektriese dikte kan die induktansie artikel te verminder. Dit kan bereik word selfs deur een afdeling verdeel met 'n groot bedrag om 'n bietjie meer vlak houer.