haberler

Endüktansın çalışma prensibi oldukça soyuttur. Endüktansın ne olduğunu açıklamak için temel fiziksel olaydan başlıyoruz.

1. İki olay ve bir yasa: Elektriğin neden olduğu manyetizma, manyetizmanın neden olduğu elektrik ve Lenz yasası

1.1 Elektromanyetik olay

Lise fiziğinde bir deney var: İçinde akım olan bir iletkenin yanına küçük bir manyetik iğne yerleştirildiğinde, küçük manyetik iğnenin yönü sapar, bu da akımın etrafında bir manyetik alan olduğunu gösterir. Bu fenomen 1820'de Danimarkalı fizikçi Oersted tarafından keşfedildi.

İletkeni bir daire şeklinde sararsak, iletkenin her bir dairesi tarafından oluşturulan manyetik alanlar üst üste gelebilir ve genel manyetik alan daha da güçlenerek küçük nesneleri çekebilir. Şekilde bobine 2~3A akım ile enerji verilmektedir. Emaye telin bir nominal akım sınırına sahip olduğunu unutmayın, aksi takdirde yüksek sıcaklık nedeniyle eriyecektir.

2. Manyetoelektriklik olgusu

1831 yılında İngiliz bilim adamı Faraday, kapalı bir devredeki iletkenin bir kısmının manyetik alanı kesmek üzere hareket etmesi durumunda iletken üzerinde elektrik üretileceğini keşfetti. Önkoşul, devrenin ve manyetik alanın nispeten değişen bir ortamda olmasıdır, bu nedenle buna "dinamik" manyetoelektriklik, üretilen akıma ise indüklenen akım adı verilir.

Bir motorla deney yapabiliriz. Yaygın bir DC fırçalı motorda, stator kısmı kalıcı bir mıknatıstır ve rotor kısmı bir bobin iletkenidir. Rotorun manuel olarak döndürülmesi, iletkenin manyetik kuvvet çizgilerini kesmek üzere hareket ettiği anlamına gelir. Motorun iki elektrodunu bağlamak için bir osiloskop kullanılarak voltaj değişimi ölçülebilir. Jeneratör bu prensibe göre yapılır.

3. Lenz Yasası

Lenz Yasası: Manyetik akının değişmesiyle oluşan indüklenen akımın yönü, manyetik akı değişimine karşı çıkan yöndür.

Bu cümlenin basit bir şekilde anlaşılması şu şekildedir: İletkenin ortamının manyetik alanı (dış manyetik alan) güçlendiğinde, indüklenen akımın ürettiği manyetik alan, dış manyetik alanın tersi olur ve genel toplam manyetik alanı dış manyetik alandan daha zayıf hale getirir. manyetik alan. İletkenin bulunduğu ortamın manyetik alanı (dış manyetik alan) zayıfladığında, indüklenen akımın oluşturduğu manyetik alan, dış manyetik alanın tersi olur ve genel toplam manyetik alan, dış manyetik alandan daha güçlü hale gelir.

Devrede indüklenen akımın yönünü belirlemek için Lenz Yasası kullanılabilir.

2. Spiral boru bobini – indüktörlerin nasıl çalıştığının açıklanması Yukarıdaki iki olay ve bir yasa hakkındaki bilgimizle, indüktörlerin nasıl çalıştığını görelim.

En basit indüktör spiral borulu bir bobindir:

Güç açıkken durum

Spiral borunun küçük bir bölümünü kestik ve iki bobin görebiliyoruz: A bobini ve B bobini:

Güç açma işlemi sırasında durum aşağıdaki gibidir:

①Bobin A, yönünün harici uyarma akımı olarak adlandırılan mavi düz çizgiyle gösterildiği gibi olduğu varsayılarak bir akımdan geçer;
②Elektromanyetizma ilkesine göre, harici uyarma akımı, çevredeki alanda yayılmaya başlayan ve mavi noktalı çizgiyle gösterildiği gibi manyetik kuvvet çizgilerini kesen B bobinine eşdeğer olan B bobinini kapsayan bir manyetik alan üretir;
③Manyetoelektriklik ilkesine göre, B bobininde bir indüklenen akım üretilir ve yönü, harici uyarma akımının tersi olan yeşil düz çizgi ile gösterildiği gibidir;
④Lenz yasasına göre, indüklenen akımın ürettiği manyetik alan, yeşil noktalı çizgiyle gösterildiği gibi, harici uyarma akımının manyetik alanına karşı etki yapacaktır;

Güç açıldıktan sonraki durum stabil (DC)

Açılış stabil hale geldikten sonra, A bobininin harici uyarma akımı sabittir ve ürettiği manyetik alan da sabittir. Manyetik alanın B bobiniyle bağıl hareketi yoktur, dolayısıyla manyetoelektrik yoktur ve yeşil düz çizgiyle temsil edilen akım yoktur. Şu anda indüktör, harici uyarma için kısa devreye eşdeğerdir.

3. Endüktansın özellikleri: akım aniden değişemez

nasıl olduğunu anladıktan sonraindüktörçalışıyor, en önemli özelliğine bakalım; indüktördeki akım aniden değişemez.

Şekilde sağdaki eğrinin yatay ekseni zamanı, dikey ekseni ise indüktöre gelen akımı göstermektedir. Anahtarın kapandığı an zamanın başlangıcı olarak alınır.

Şunu görmek mümkündür: 1. Anahtar kapatıldığı anda indüktördeki akım 0A'dır, bu da indüktörün açık devre olmasına eşdeğerdir. Bunun nedeni, anlık akımın keskin bir şekilde değişmesidir; bu, harici uyarma akımına (mavi) direnmek için büyük bir indüklenmiş akım (yeşil) üretecektir;

2. Kararlı duruma ulaşma sürecinde indüktördeki akım katlanarak değişir;

3. Kararlı duruma ulaştıktan sonra, indüktördeki akım I=E/R'dir; bu, indüktörün kısa devre yapmasına eşdeğerdir;

4. İndüklenen akıma karşılık gelen, E'yi etkisiz hale getirecek şekilde etki eden indüklenen elektromotor kuvvettir, dolayısıyla buna Geri EMF (ters elektromotor kuvveti) adı verilir;

4. Endüktans tam olarak nedir?

Endüktans, bir cihazın akım değişikliklerine direnme yeteneğini tanımlamak için kullanılır. Akım değişikliklerine direnme yeteneği ne kadar güçlü olursa, endüktans da o kadar büyük olur ve bunun tersi de geçerlidir.

DC uyarımı için indüktör sonuçta kısa devre durumundadır (voltaj 0'dır). Ancak açılış işlemi sırasında gerilim ve akım 0 değildir, bu da güç olduğu anlamına gelir. Bu enerjiyi biriktirme işlemine şarj denir. Bu enerjiyi manyetik alan biçiminde depolar ve ihtiyaç duyulduğunda enerjiyi serbest bırakır (örneğin, harici uyarılmanın mevcut boyutu sabit bir durumda tutamaması durumunda).

İndüktörler elektromanyetik alandaki eylemsiz cihazlardır. Atalet cihazları, tıpkı dinamikteki volanlar gibi değişiklikleri sevmez. İlk başta dönmeye başlamak zordur ve dönmeye başladıktan sonra durdurulması zordur. Tüm sürece enerji dönüşümü eşlik ediyor.

Eğer ilgileniyorsanız, lütfen web sitesini ziyaret edinwww.tclmdcoils.com.