Что характеризует индуктивность: Явление самоиндукции — урок. Физика, 8 класс.

Содержание

Индуктивность. Виды катушек и контур. Работа и особенности

Индуктивность характеризует магнитные свойства цепи тока. Она прямо пропорциональна магнитному потоку и обратно пропорциональна силе тока в контуре.

Электрический ток во время протекания по контуру образует магнитное поле. Индуктивностью называют способность получать энергию от источника тока и создавать из нее магнитное поле.

При повышении тока на обмотке магнитное поле повышается, а при снижении уменьшается. Катушкой называется винтовая катушка в виде спирали из изолированного провода, с индуктивностью, при малой емкости и сопротивлении которая  имеет единицу измерения Гн (Генри) и определяется по формуле:

L = Φ / I, где L – индуктивность катушки, I – сила тока, Φ – магнитный поток.

Катушка обладает некоторой особенностью. При подаче на нее постоянного напряжения, в ней образуется напряжение, противоположное по знаку, и длящееся очень короткий промежуток времени. Это явление назвали ЭДС самоиндукции. ЭДС – это электродвижущая сила.

При размыкании цепи напряжение и ЭДС суммируются поэтому, сначала ток будет иметь двойную величину, а затем упадет до нуля. Время падения тока зависит от величины индуктивности катушки.

Виды катушек

Катушки можно разделить на типы:
  • С магнитным сердечником. Его материалом может быть сталь, ферритовый сердечник. Они предназначены для увеличения величины индуктивности.
  • Без сердечника. Катушки наматываются в виде спирали, на бумажной трубке. Применяются для создания незначительной индуктивности (до 5 мГн).

Чаще всего применяют сердечники из пластин, выполненных из электротехнической стали, для снижения вихревых токов, а также сердечники в виде ферритовых колец различных размеров (тороидальные), обеспечивающие создание значительной индуктивности, в отличие от обычных цилиндрических сердечников.

Катушки со значительной величиной индуктивности выполняют в виде трансформатора с металлическим сердечником. От обычного трансформатора они отличаются числом обмоток. В такой катушке есть одна первичная обмотка, а вторичной нет.

Особенности

  • При соединении нескольких катушек по параллельной схеме, необходимо следить, чтобы они были расположены на плате друг от друга как можно дальше, во избежание взаимного влияния катушек друг на друга магнитными полями.
  • Расстояние между витками на тороидальном сердечнике не влияет на свойства индуктивной катушки.
  • Для создания наибольшей индуктивности витки на катушке необходимо наматывать вплотную между собой.
  • При использовании в качестве сердечника ферритового цилиндра с наибольшей индуктивностью будет центр.
  • Чем меньше число витков на катушках, тем ниже у них индуктивности.
  • При последовательной схеме соединения катушек, общая индуктивность цепи складывается из индуктивностей каждой катушки.

Емкость катушки

Витки обмотки катушки отделены друг от друга диэлектрическим слоем, поэтому они образуют своеобразный конденсатор, который характеризуется своей емкостью. В катушках, имеющих несколько слоев обмотки, емкость образуется между слоями. В результате, катушка имеет свойство не только индуктивности, но и емкости.

Чаще всего емкость катушки оказывает отрицательное воздействие на элементы электрической схемы. Поэтому от емкости катушки избавляются разными способами. Например, каркас катушки изготавливают особой формы, витки наматывают по специальной технологии. При намотке катушки виток к витку, ее емкость также повышается.

Колебательный контур

Если подключить конденсатор и катушку по схеме, изображенной на рисунке, то получается контур колебаний, который широко применяется в радиотехнических устройствах.

Если навести ЭДС в катушке или зарядить конденсатор, то в контуре будут происходить некоторые колебательные процессы. Конденсатор при разряде возбуждает магнитное поле в катушке индуктивности. При истощении заряда конденсатора, катушка возвращает энергию снова в конденсатор, но с противоположным знаком, с помощью ЭДС самоиндукции. Такой процесс повторяется в виде электромагнитных синусоидальных колебаний.

Частота таких колебаний является резонансной частотой, зависящей от индуктивности катушки и емкости конденсатора. Колебательный контур, соединенный по параллельной схеме имеет значительное сопротивление на частоте резонанса. Это дает возможность применять его для избирательности частоты в цепях входа в радиоаппаратуре, а также в усилителях частоты и схемах генераторов частоты.

При параллельной схеме соединения контура колебаний имеются два реактивных элемента, которые обладают разной силой реактивности. Применение такого типа контура позволяет сделать вывод, что при параллельном соединении элементов необходимо суммировать только их проводимости, а не сопротивления. На частоте резонанса сумма проводимостей элементов контура нулевая, что позволяет говорить о сопротивлении переменному току стремящемуся к бесконечности.

За 1 период колебаний действия контура происходит обмен энергией между катушкой и емкостью. В таком случае образуется контурный ток, значительно превосходящий величину тока во внешней цепи.

Индуктивность и конденсатор

Токоведущие части различных устройств могут образовывать индуктивности. Такими частями являются предохранители, токоотводящие шины, соединительные выводы и другие аналогичные части. Если дополнительно присоединить к конденсатору шины, то образуется индуктивность, которая оказывает влияние на работу электрической цепи. Также, на работоспособность цепи влияет емкость и сопротивление.

Индуктивности, образующияся на частоте резонанса вычисляется по формуле:

Ce = C / (1 – 4Π2f2LC), где Ce – это емкость конденсатора (эффективная), f – частота тока, L – индуктивность катушки, С – действительная емкость, П – число «пи».

Величина индуктивности должна всегда учитываться в схемах с силовыми конденсаторами большой емкости.

В схемах с импульсными конденсаторами важным фактором является значение собственной индуктивности. Разряд таких конденсаторов происходит на индуктивные контуры, делящиеся на виды:

  • Колебательные.
  • Апериодические.

В конденсаторе индуктивность зависит от вида соединения элементов в схеме. При параллельной схеме это значение складывается из индуктивностей элементов схемы. Для снижения индуктивности электрического устройства, необходимо токопроводящие части конденсатора расположить таким образом, чтобы магнитные потоки компенсировались, то есть, проводники с одним направлением тока располагают как можно дальше друг от друга, а с противоположным направлением – рядом друг с другом.

При сближении токоведущих частей и уменьшении диэлектрического слоя можно добиться снижения индуктивности секции конденсатора. Это достигается с помощью разделения одной секции на несколько небольших емкостей.

Похожие темы:
  • Электромагнитные волны. Опыты Герца. Излучения
  • Соленоиды (Часть 1). Виды и устройство. Работа и особенности
  • Катушки индуктивности (Часть 2 Соленоиды). Применение и устройство
  • Индуктивные датчики. Виды. Устройство. Параметры и применение
  • Электрическое поле. Виды и работа. Характеристики и свойства
  • Дроссели. Виды и устройство. Работа и применение

лабораторная работа 49


 


 

Цель работы -
определение индуктивности соленоида по его сопротивлению переменному току.

Приборы и
принадлежности
: исследуемый соленоид, звуковой генератор, электронный
осциллограф, миллиамперметр переменного тока, соединительные провода.

 

Явление самоиндукции. Индуктивность

Явление электромагнитной индукции наблюдается во всех
случаях, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий проводящий контур. В
частности, если электрический ток течет в проводящем контуре, то он создает
пронизывающий этот контур магнитный поток Ф.

При изменении силы тока I в любом контуре изменяется и
магнитный поток Ф, вследствие этого в контуре возникает электродвижущая сила
(ЭДС) индукции, которая вызывает дополнительный ток (рис. 1, где 1 -
проводящий замкнутый контур, 2 — силовые линии магнитного поля, создаваемого
током контура). Это явление называется самоиндукцией,
а дополнительный ток, вызываемый ЭДС самоиндукции, – экстратоком самоиндукции.

Явление самоиндукции наблюдается в любой замкнутой электрической
цепи, в которой протекает элетрический ток, при замыкании или размыкании этой
цепи.

Рассмотрим, от чего зависит величина ЭДС εs самоиндукции.
Магнитный поток Ф, пронизывающий замкнутый проводящий контур, пропорционален
магнитной индукции В магнитного поля, создаваемого током, протекающим в
контуре, а индукция В пропорциональна силе тока.

 

Рис.

1

Тогда магнитный поток Ф пропорционален силе тока, т.е.

Ф = L · I,                                            (1)

 

где L — индуктивность контура, Гн
(Генри).

Из (1) получим

L =
Ф/I .                                              (2)

 

Индуктивностью контура
L называется скалярная физическая величина, равная отношению магнитного
потока Ф, пронизывающего данный контур, к величине силы тока, текущего в
контуре.

Генри — это индуктивность такого контура, в котором при силе тока в 1А
возникает магнитный поток 1Вб, т.е. 1 Гн = 1.

 

Согласно закону электромагнитной индукции

.                                                    (3)

 

Подставляя (1) в (3), получим ЭДС самоиндукции:

.                                                  (4)

 

Формула (4) справедлива при L=const.

Опыт показывает, что при увеличении индуктивности L в
электрической цепи сила тока в цепи увеличивается постепенно (см. рис. 2), а
при уменьшении L сила тока уменьшается так же медленно (рис. 3).

Сила тока в электрической цепи при замыкании изменяется по
закону , а при размыкании – по закону .

Кривые изменения силы тока показаны на рис. 2 и 3.

Рис. 2                                     Рис.3

Индуктивность контура зависит от формы, размеров и
деформации контура, от магнитного состояния среды, в которой находится
контур, а также от других факторов.

Найдем индуктивность соленоида. Соленоид — это цилиндрическая трубка, изготовленная из
немагнитного непроводящего материала, на которую плотно, виток к витку,  намотана тонкая металлическая проводящая
проволока. На рис. 4 показан разрез соленоида вдоль цилиндрической трубки по
диаметру (1 — силовые линии магнитного поля).

Рис. 4

Длина l соленоида намного
больше, чем диаметр d,
т.е.
l>> d. Если l< d, то соленоид можно рассматривать как
короткую катушку.

Диаметр тонкой проволоки намного меньше, чем диаметр соленоида. Для
увеличения индуктивности внутрь соленоида помещают ферромагнитный сердечник с
магнитной проницаемостью μ. Если l>>d, то при протекании
тока внутри соленоида возбуждается однородное магнитное поле, индукция
которого определяется формулой

В=μо μnI,                                                   (5)

 

где μо = 4π·10-7 Гн/м – магнитная
постоянная; n = N/l – число витков единицы длины соленоида; N – число витков соленоида.

Вне соленоида магнитное поле практически равно нулю.
Поскольку соленоид имеет N витков,
то полный магнитный поток ψ
(потокосцепление), пронизывающий поперечное сечение S соленоида, равен

Ψ = NФ = NВS,                                         (6)

 

где Ф = BS – поток, пронизывающий один виток соленоида.

Подставляя (5) в (6) и с учётом того, что N = nl,
получим

Ψ = μо μn2 lSI .                                          (7)

 

С другой стороны,

Ψ = LI .                                                      (8)

 

Сравнивая (7) и (8), получим

L = μо μn2lS = μо μS.                                     (9)

 

Площадь сечения соленоида равна

.                                          (10)

 

С учётом (10) формула (9) запишется в виде

L = μо
μ.                                
(11)

 

Определить индуктивность соленоида можно, подключив
соленоид в электрическую цепь переменного тока с частотой ω. Тогда
полное сопротивление (импеданс) определится формулой

,                                (12)

 

где R – активное
сопротивление, Ом;  = хL
индуктивное сопротивление;  = хс – ёмкостное
сопротивление конденсатора с

ёмкостью С.

Если в электрической цепи
отсутствует конденсатор, т.е. электроёмкость цепи мала, то хс<< хL и формула (12) будет иметь вид

 .                                            (13)

 

Тогда закон Ома для переменного
тока запишется в виде

,                                           (14)

 

где Im , Um
амплитудные значения силы тока и напряжения.

Так как ω = 2πν, где ν
– частота колебаний переменного тока, то (14) примет вид

.                                       (15)

 

Из (15) получим рабочую формулу
для определения индуктивности:

.                                          (16)

 

 

Ход работы

Для выполнения работы собрать цепь по схеме рис. 5.

1. Установить на звуковом генераторе частоту колебаний,
указанную преподавателем.

2. Измерить с помощью осциллографа амплитуду напряжения Um и частоту .

3. С помощью миллиамперметра определить действующее
значение силы тока в цепи ; пользуясь соотношением  и решая его
относительно Ie,
определить амплитуду тока в цепи.

 

Рис.

5

4. Данные занести в таблицу.

Таблица



ν,

Гц

Ie,

мА

Im,

мА

Um,

В

R,

Ом

N

d,

м

l,

м

L,

Гн

Lпров,

Гн

ΔL=L-Lпров,

Гн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. По формуле (16) рассчитать
индуктивность соленоида.

7. По формуле (11) рассчитать проверочное значение
индуктивности соленоида, исходя из его геометрии и числа витков.

Справочные данные: активное сопротивление соленоида

R = 56 Ом; длина
соленоида l = 40 см; диаметр соленоида
d = 2 см;
число витков соленоида N = 2000.

Рекомендуемая частота переменного тока .

 

Вопросы для допуска к работе

1.     
Сформулируйте цель работы.

2.     
Дайте определение индуктивности?

3.     
Какова единица измерения индуктивности?

4.   Запишите
рабочую формулу для определения индуктивности соленоида.

 

Вопросы для защиты работы

1. Получите формулу для определения индуктивности
соленоида, исходя из его геометрических размеров и числа витков.

2. Что называется импедансом?

3. Как связаны между собой максимальное и действующее
значения силы тока и напряжения в цепи переменного тока?

4. Выведите рабочую формулу индуктивности соленоида.

5. Опишите явление самоиндукции.

6. Каков физический смысл индуктивности?

 

 

 

что это такое » Электроника Заметки

Индуктивность является одним из основных основных параметров, связанных с любой электрической или электронной схемой, и сами катушки индуктивности используются для обеспечения определенных уровней индуктивности в цепи.


Учебное пособие по индуктивности и трансформатору Включает:
Индуктивность
Символы
закон Ленца
Собственная индуктивность
Расчет индуктивного сопротивления
Теория индуктивного сопротивления
Индуктивность провода и катушки
Взаимная индуктивность
Трансформеры


Индуктивность является фундаментальным параметром в электрических и электронных схемах. Подобно сопротивлению и емкости, это основной электрический параметр, в той или иной степени влияющий на все цепи.

Индуктивность используется во многих областях электрических и электронных систем и цепей. Электронные компоненты могут иметь различные формы и называться по-разному: катушки, катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы и т. д. . . Каждый из них также может иметь множество различных вариантов: с сердцевиной и без нее, а материалы сердцевины могут быть разных типов.

Понимание индуктивности и различных форм и форматов катушек индуктивности и трансформаторов является ключом к пониманию того, что происходит в электрических и электронных цепях.

Термин индуктивность был придуман Оливером Хевисайдом в 1886 году. Обычно символ L используется для катушек индуктивности, показанных на принципиальных схемах, и индуктивности в уравнениях в честь физика Генриха Ленца.

С тех пор термин «индуктор» используется в качестве основного термина для описания этой формы электрического параметра. Также многие электронные компоненты, основным параметром которых является индуктивность, носят имя, придуманное Appleton.

Основы индуктивности

Индуктивность — это способность катушки индуктивности накапливать энергию, и она делает это в магнитном поле, создаваемом потоком электрического тока.

Для создания магнитного поля требуется энергия, и эта энергия высвобождается, когда поле падает.

В результате магнитного поля, связанного с протеканием тока, катушки индуктивности генерируют противоположное напряжение, пропорциональное скорости изменения тока в цепи.

Индуктивность возникает из-за магнитного поля, создаваемого электрическими токами, протекающими в электрической цепи. Обычно катушки из проволоки используются, так как катушка увеличивает связь магнитного поля и увеличивает эффект.

Существует два способа использования индуктивности:

  • Самоиндукция: Самоиндукция — это свойство цепи, часто катушки, при которой изменение тока вызывает изменение напряжения в этой цепи из-за магнитного эффекта, вызванного протеканием тока. Можно видеть, что собственная индуктивность относится к одной цепи — другими словами, это индуктивность, обычно в пределах одной катушки. Этот эффект используется в одиночных катушках или дросселях.

    Подробнее о . . . . собственная индуктивность.

  • Взаимная индуктивность:   Взаимная индуктивность — это индуктивный эффект, при котором изменение тока в одной цепи вызывает изменение напряжения во второй цепи в результате действия магнитного поля, связывающего обе цепи. Этот эффект используется в трансформаторах.

Определение единицы измерения индуктивности

При обозначении катушки индуктивности на принципиальной схеме или в уравнении обычно используется символ «L». На принципиальных схемах катушки индуктивности обычно нумеруются, L1, L2 и т. д.

Единицей индуктивности в системе СИ является генри, Гн, которую можно определить через скорость изменения тока и напряжения.

Определение генри:

Индуктивность цепи равна одному генри, если скорость изменения тока в цепи составляет один ампер в секунду, и это приводит к электродвижущей силе в один вольт.

Один генри равен 1 Вб/А.

Индуктивность — что происходит

Когда ток течет внутри проводника, независимо от того, является ли он прямым или имеет форму катушки, вокруг него создается магнитное поле, и это влияет на то, как создается ток после замыкания цепи.

С точки зрения того, как индуктивность влияет на электрическую цепь, полезно посмотреть, как работает схема, сначала для постоянного тока, а затем для переменного тока. Хотя они следуют одним и тем же законам и приводят к одним и тем же результатам, это помогает объяснению, пример с постоянным током проще, и тогда это объяснение можно использовать в качестве основы для случая с переменным током.

  •   Постоянный ток:

Когда цепь замыкается, начинает течь ток. По мере того, как ток увеличивается до своего устойчивого значения, создаваемое им магнитное поле приобретает свою окончательную форму. Когда это происходит, магнитное поле меняется, поэтому это индуцирует напряжение обратно в саму катушку, как и следовало ожидать в соответствии с законом Ленца.

Катушка индуктивности в цепи с батареей и резистором

. Постоянная времени T в секундах цепи, которая будет включать значение катушки индуктивности L Генри и соответствующее сопротивление цепи, R Ом, может быть рассчитана как L/R. T — это время, в течение которого ток I ампер возрастает до 0,63 от его конечного установившегося значения V/R. Энергия, запасенная в магнитном поле, равна 1/2 L I 2 .

Рост тока при приложении к катушке индуктивности постоянного напряжения

Когда ток отключается, это означает, что фактически сопротивление цепи резко возрастает до бесконечности. Это означает, что отношение L/R становится очень маленьким и магнитное поле очень быстро падает. Это представляет собой большое изменение в магнитном поле, и, соответственно, индуктивность пытается поддерживать протекание тока, а обратная ЭДС создается, чтобы противостоять этому, возникающему из-за энергии, запасенной в магнитном поле.

Когда установлена ​​противо-ЭДС, генерируемые очень высокие напряжения означают, что искры могут появиться на контакте переключателя, особенно сразу после разрыва контакта. Это приводит к ямочным контактам и износу любых механических переключателей. В электронных схемах эта обратная ЭДС может разрушить полупроводниковые устройства, поэтому часто используются способы уменьшения этой обратной ЭДС.

  •   Переменный ток:

В случае переменного тока, проходящего через индуктор, используются те же основные принципы, но поскольку форма волны повторяется, мы склонны рассматривать реакцию индуктора немного по-другому, поскольку это более удобно.

По своей природе переменная форма волны постоянно меняется. Это означает, что результирующее магнитное поле всегда будет меняться, и всегда будет создаваться индуцированная обратная ЭДС. Результатом этого является то, что индуктор препятствует протеканию через него переменного тока из-за индуктивности. Это в дополнение к сопротивлению, вызванному омическим сопротивлением провода.

Это означает, что если омическое сопротивление катушки индуктивности низкое, она будет пропускать постоянный ток с небольшими потерями, но может оказывать высокое сопротивление любому высокочастотному сигналу. Эту характеристику катушки индуктивности можно использовать для предотвращения прохождения высокочастотных сигналов через катушку индуктивности.

Подробнее о . . . . расчет индуктивного сопротивления.

Еще один аспект индуктивности заключается в том, что реактивное сопротивление индуктора и конденсатора могут действовать вместе в цепи, компенсируя друг друга. Это называется резонансом и широко используется в полосовых фильтрах.

Индуктивность проводов и катушек

Прямые провода и катушки имеют индуктивность. Обычно катушки используются для катушек индуктивности, потому что связывание магнитного поля между различными витками катушки увеличивает индуктивность и позволяет удерживать провод в меньшем объеме.

Если бы провод не был скручен, то часто требовались бы провода очень большой длины, что делало бы электронные компоненты такого рода нежизнеспособными. Путем намотки провода максимизируется индуктивность, что позволяет включать катушки индуктивности во многие электронные схемы.

Однако даже индуктивность прямого провода может повлиять на некоторые электронные схемы. Для большинства низкочастотных применений индуктивностью прямого провода можно пренебречь, но по мере увеличения частоты до диапазона ОВЧ и выше индуктивность самого провода может стать значительной, и межсоединения должны быть короткими, чтобы минимизировать эффекты.

Доступны расчеты, позволяющие довольно точно рассчитать индуктивность проводов, но индуктивность катушек немного сложнее и зависит от множества факторов, включая форму катушки и константу материала внутри и вокруг катушки. .

Подробнее о . . . . индуктивность прямого провода и катушек.

Катушки индуктивности

Существует множество катушек индуктивности, используемых для обеспечения индуктивности в электронных схемах. Эти электронные компоненты могут принимать различные формы: одни могут быть большими, другие маленькими, и они могут иметь множество форматов.

Эти компоненты могут использоваться во множестве электронных схем, но два основных применения связаны с проектированием радиочастотных схем, где катушки индуктивности являются важной формой электронных компонентов.

Они также широко используются в фильтрах для таких элементов, как электромагнитная совместимость, где электронные сигналы, генерируемые электронными элементами, не должны создавать помех для других элементов оборудования. Например, в компьютерных кабелях часто можно увидеть простую форму катушки индуктивности, где вокруг кабеля добавляется феррит для увеличения индуктивности и предотвращения прохождения и передачи сигналов по кабелю, что создает возможность помех для других систем.

Примечание по катушкам индуктивности:

Катушки индуктивности — это электронные компоненты, использующие индуктивность в электронной цепи. Эти катушки индуктивности представляют собой обычно намотанные компоненты, имеющие много витков провода для увеличения уровня индуктивности. Они также могут быть на ферромагнитных сердечниках для дальнейшего увеличения уровня индуктивности.

Подробнее о Катушки индуктивности.

Для тех, кто занимается проектированием электронных схем, существует очень хороший выбор этих компонентов, которые позволяют использовать все виды различных типов схем и функций.

Индуктивность является очень важным аспектом проектирования электронных схем. Хотя катушки индуктивности не так широко используются в низкочастотных электронных схемах из-за большого размера электронных компонентов, необходимых для обеспечения необходимых уровней индуктивности, они широко используются для гораздо более высоких частот в радиочастотных конструкциях, а также в ЭМС. где используется фильтрация, часто с использованием катушек индуктивности, чтобы никакие помехи не смогли пройти по проводам и кабелям.

В связи с этим индуктивность является очень важным аспектом электротехники и электроники, и базовое понимание всегда очень полезно.

Дополнительные основные понятия и руководства по электронике:
Напряжение
Текущий
Власть
Сопротивление
Емкость
Индуктивность
Трансформеры
Децибел, дБ
Законы Кирхгофа
Q, добротность
РЧ-шум
Сигналы

    Вернуться в меню основных понятий электроники . . .

Что такое индуктор? – Определение TechTarget

К

  • Роберт Шелдон

Что такое индуктор?

Индуктор — это пассивный электронный компонент, который временно накапливает энергию в магнитном поле, когда электрический ток протекает через катушку индуктора. В своей простейшей форме индуктор состоит из двух клемм и катушки из изолированного провода, которая либо закручивается вокруг воздуха, либо окружает материал сердечника, усиливающий магнитное поле. Катушки индуктивности помогают справляться с колебаниями электрического тока, проходящего через цепь.

Когда электрический ток течет по проводнику, такому как медный провод, ток создает небольшое магнитное поле вокруг провода. Если проволока свернута в катушку, магнитное поле становится намного сильнее. Если проволока намотана вокруг центрального сердечника, сделанного из такого материала, как железо, магнитное поле становится еще сильнее — по сути, так работает электромагнит. Магнитное поле полностью зависит от электрического тока. Изменение электрического тока также изменяет это поле.

Индукторы

используют взаимосвязь между электрическим током и магнитным полем для компенсации изменений в протекании тока. Когда ток начинает проходить через катушку индуктора, магнитное поле начинает расширяться, пока окончательно не стабилизируется. До тех пор катушка препятствует протеканию тока. После того, как магнитное поле стабилизируется, ток через катушку течет нормально.

Энергия сохраняется в магнитном поле, пока ток продолжает течь через катушку. Когда ток перестает течь, магнитное поле начинает разрушаться, и магнитная энергия снова преобразуется в электрическую энергию, которая продолжает поступать в цепь до тех пор, пока магнитное поле полностью не исчезнет.

Катушки индуктивности и индуктивности

Если поток тока остается в устойчивом состоянии, ток проходит через индуктор точно так же, как любой провод, без какой-либо реакции со стороны индуктора. Однако при резких изменениях тока индуктор пытается им противостоять.

Катушка индуктивности всегда отстает от изменения тока из-за своего магнитного поля. Когда ток изменяется, магнитное поле катушки индуктивности изменяется — увеличивается, если ток увеличивается, и уменьшается, если ток уменьшается. Изменения в магнитном поле вызывают изменения в магнитном потоке, который, в свою очередь, индуцирует электромагнитное поле (ЭДС), которое пытается противодействовать изменению тока. Если ток уменьшается, ЭДС пытается его увеличить. Если ток увеличивается, ЭДС пытается его уменьшить.

Способность индуктора противостоять изменениям тока называется его индуктивностью, которая представляет собой отношение напряжения к скорости изменения тока в катушке. Стандартной единицей индуктивности является генри (Гн). Поскольку генри является такой большой единицей, многие катушки индуктивности измеряются в меньших количествах, например миллигенри, сокращенно мГн (1 мГн равен 10 -3 Гн), и микрогенри, сокращенно мкГн (1 мкГн равен 10 -6). Н). Иногда используются наногенри (нГн) (1 нГн равен 10 -9 Н).

Многие факторы могут влиять на уровень индуктивности индуктора, включая количество витков, длину намотанной проволоки, материал, используемый для сердечника, а также размер и форму сердечника. Если сердечник не используется, то индуктивность также зависит от радиуса катушки.

Для данного радиуса катушки и количества витков воздушные сердечники или сердечники без сплошных сердечников обеспечивают наименьшую индуктивность. Такие материалы, как дерево, стекло и пластик, известные как диэлектрические материалы, по своей индуктивности практически такие же, как воздух. Ферромагнитные материалы, такие как железо, многослойное железо и порошковое железо, увеличивают индуктивность. В некоторых случаях это увеличение составляет порядка тысяч раз. Форма ядра также имеет значение. Тороидальные или кольцевые сердечники обеспечивают большую индуктивность для данного материала сердечника и количества витков, чем соленоидальные или цилиндрические сердечники.

Изготовление катушек индуктивности на микросхемах интегральных схем (ИС) может быть трудным, но выполнимым, хотя они имеют довольно низкую индуктивность. Когда катушки индуктивности нельзя использовать, их можно заменить резисторами. В некоторых случаях индуктивность можно моделировать с помощью транзисторов, резисторов и конденсаторов, встроенных в микросхемы.

Хотя это и сложно, изготовление катушек индуктивности на микросхемах интегральных схем возможно.

Катушки индуктивности

используются с конденсаторами в беспроводной связи, аудиосистемах и многих других приложениях. Катушка индуктивности, соединенная последовательно или параллельно с конденсатором, может помочь отфильтровать нежелательные сигналы. Большие катушки индуктивности используются в источниках питания электронной аппаратуры всех типов, в том числе компьютеров и их периферийных устройств. В этих системах катушки индуктивности помогают сгладить мощность выпрямленного переменного тока (AC), обеспечивая чистую мощность постоянного тока (DC), подобную батарее.

См. также: электромагнитная индукция, электрическая диэлектрическая проницаемость, электрическая сеть, вольт на метр, диэлектрическая проницаемость, ультраконденсатор, преобразователь, пикофарад на метр, кулон, закон Ома, чистое электричество, вольт-ампер, полное сопротивление, электрическая проводимость и сопротивление.

Последнее обновление: декабрь 2022 г.


Продолжить чтение О катушке индуктивности

  • Масштабирование новых технологий памяти, используемых для постоянной памяти
  • ЦП и микропроцессор: в чем разница?
  • Создание руководства по электробезопасности для центра обработки данных
  • Инструменты и советы по отслеживанию энергопотребления сервера
  • Какое отношение сигнал постоянного тока в вольтах имеет к телекоммуникациям?
когнитивное искажение

Когнитивное искажение — это систематический мыслительный процесс, вызванный склонностью человеческого мозга к упрощению обработки информации через фильтр личного опыта и предпочтений.

Сеть


  • факс

    Факс — сокращение от «факсимиле» и иногда называемый «телекопированием» — это телефонная передача отсканированных печатных …


  • Закрыть сеть

    Сеть Clos — это тип неблокируемой многоступенчатой ​​коммутационной сети, используемой сегодня в коммутационных фабриках крупных центров обработки данных.


  • коллизия в сети

    В полудуплексной сети Ethernet коллизия возникает в результате попытки двух устройств в одной сети Ethernet передать…

Безопасность


  • маскировка

    Маскировка – это метод, при котором пользователям возвращается другая версия веб-контента, отличная от версии поисковых роботов.


  • Вредоносное ПО TrickBot

    TrickBot — это сложное модульное вредоносное ПО, которое начиналось как банковский троян, а затем эволюционировало, чтобы поддерживать множество различных типов . ..


  • Общая система оценки уязвимостей (CVSS)

    Общая система оценки уязвимостей (CVSS) — это общедоступная система оценки серьезности уязвимостей безопасности в …

ИТ-директор


  • качественные данные

    Качественные данные — это информация, которую невозможно подсчитать, измерить или выразить с помощью чисел.


  • зеленые ИТ (зеленые информационные технологии)

    Green IT (зеленые информационные технологии) — это практика создания и использования экологически устойчивых вычислительных ресурсов.


  • Agile-манифест

    Манифест Agile — это документ, определяющий четыре ключевые ценности и 12 принципов, которые его авторы считают разработчиками программного обеспечения…

HRSoftware


  • опыт кандидата

    Опыт кандидата отражает отношение человека к прохождению процесса подачи заявления о приеме на работу в компанию.


Опубликовано

в

от

Метки:

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *