Induktans: Formeln. Mätning av induktans. Induktans av kretsen

Som inte har studerat fysik i skolan? För vissa var det intressant och begripligt, medan andra pored över böcker, försöker memorera komplexa begrepp. Men var och en av oss att komma ihåg att världen är baserad på fysisk kunskap. Idag talar vi om begrepp som induktansen i strömslingan induktans, och ta reda på vad är kondensatorerna och det är solenoiden.

Den elektriska kretsen och induktansen

Induktans tjänar till att karakterisera de magnetiska egenskaperna hos den elektriska kretsen. Det definieras som koefficienten proportionalitet mellan strömmen och det elektriska strömflödet i en sluten magnetisk krets. Detta strömflöde alstras genom öglan ytan. Annan definition anger att induktansen hos en kretsparameter och bestämmer självinduktionen EMF. Termen används för att indikera kretselementet och har den egenskapen att självinduktionseffekten, som har öppnats och D. Henry M. Faraday självständigt. Induktansen är associerad med form, storlek och kontur värdet av magnetiska permeabiliteten hos den omgivande miljön. I SI-enheter, är detta värde mäts i Henry, och betecknas som L.

Och mäta induktansen hos induktansen

Kallas induktansvärde, som är förhållandet av det magnetiska flödet som strömmar genom alla spolarna till en kretsströmstyrka:

• L = N X F: I.

Induktansen i kretsen är beroende av den form, storlek och kontur av de magnetiska egenskaperna hos det medium i vilket den är belägen. Om de slutna elektriska ström flyter, det finns en föränderlig magnetfält. Detta senare leda till uppkomsten av EMF. Födelsen av den inducerade strömmen i den slutna slingan kallas "självinduktans". Enligt Lenz regel inte ändra värdet av strömmen i kretsen. Om induktansen detekteras, är det möjligt att applicera en elektrisk krets, varvid en resistor ingår parallellt och spolen med järnkärna. Konsekvent med dem anslutna och elektriska lampor. I detta fall är resistansen hos motståndet är lika med DC- spole. Resultatet blir ljusa brinnande lampor. Fenomenet självinduktion är en av de viktigaste platserna i elektronik och elektroteknik.

Hur man hittar induktans

Formeln, som är helt enkelt att hitta värdet, följande:

• L = F: I,

där F - magnetiska flödet, I - strömmen i kretsen.

Genom induktorn kan uttryckas som självinducerad EMF:

• Ei = -L x dI: dt.

Från formeln slutsats är den numeriska könen induktion elektromotorisk kraft, som uppträder i slingan när det aktuella energi på en amperemeter i en sekund.

Den rörliga induktans gör det möjligt att hitta energin i magnetfältet:

• W = LI ^2: 2.

"Trådrulle"

Induktorn är en isolerad koppartråd lindad på en fast grund. Som för isolering, då valet av material är bred - nail och trådisolering, och tyg. Storleken hos det magnetiska flödet beror på kvadraten cylindern. Om du ökar strömmen i spolen kommer magnetfältet blir mer och vice versa.

Om du använder en elektrisk ström till spolen, då det uppstår en spänning motsatt spänning, men det plötsligt försvinner. Denna typ av stress kallas elektromotorisk kraft av självinduktion. Vid tidpunkten för aktivering till spolen strömstyrkan ändrar sitt värde från 0 till ett visst antal. Spänningen vid denna punkt har en värdeförändring enligt Ohms lag:

• I = U: R,

där jag karakteriserar strömstyrka, U - indikerar spänningen, R - resistansen hos spolen.

En annan speciell egenskap hos spolen är följande faktum: om du öppnar kretsen "spole - strömkälla," EMF kommer att läggas till stress. Ström börjar också växa, och sedan börjar minska. Därför första lag kommutering, som säger att strömmen i induktorn inte ändras omedelbart.

Coil kan delas in i två typer:

1. Med magnetisk spets. ferriter och järn fungerar som ett hjärta material. Kärnorna tjänar till att öka induktansen.
2. Med den icke-magnetiska. Används i de fall då induktansen i högst fem MH.

Enheterna skiljer sig i utseende och inre struktur. Beroende på sådana parametrar är spolens induktans. Formeln i varje fall är olika. Till exempel, kommer induktansen att vara lika med en skiktspolar:

• L = 10μ0ΠN ² R ^2: 9R + 10l.

Och nu till den flerskiktade annan formel:

• L = μ0N ² R ^2: 2Π (6R + 9l + 10w).

De viktigaste resultaten i samband med arbetsspolar:

1. På en cylindrisk ferrit största induktans uppträder i mitten.
2. För maximal induktans måste tätt lindade lindningar på spolen.
3. Induktansen hos mindre, desto mindre antal varv.
4. Den ringkärna avstånd mellan varven i spolen spelar ingen roll.
5. Induktansen värde beror på "varv i kvadrat."
6. Om induktansen seriekopplade, är dess totala värde summan av induktanser.
7. När parallellkopplade måste du se till att induktansen var fördelade på bordet. Annars kommer deras vittnesmål vara felaktig på grund av ömsesidig påverkan av magnetfält.

solenoid

Enligt detta begrepp hänför sig till en cylindrisk spole av tråd som kan lindas i ett eller flera skikt. en cylinderlängd väsentligen större än diametern. På grund av sådana egenskaper, då en elektrisk ström i solenoiden kaviteten födda magnetfält. Förändringshastigheten av det magnetiska flödet är proportionell mot strömmen förändring. Induktansen hos spolen i detta fall beräknas på följande sätt:

• df: dt = L dl: dt.

Även denna typ av spolar kallas elektro ställdon med infällbara kärnan. I detta fall är solenoiden matas med en extern ferromagnetisk magnetkärna - oket.

I vår tid, kan enheten kombinera hydraulik och elektronik. På grundval av detta utvecklade fyra modeller:

• Det första är i stånd att reglera systemtrycket.
• Den andra modellen skiljer sig från andra tvångsstyr låskoppling i en momentomvandlare.
• Den tredje modellen i sin komposition innehåller tryckregulatorer, som ansvarar för arbetsskiftet.
• Den fjärde styrs hydrauliskt eller ventiler.

De nödvändiga beräkningsformler för

Att hitta induktansen hos spolen, är den formel som används enligt följande:

• L = μ0n ² V,

där μ0 visar den magnetiska permeabiliteten hos ett vakuum, n - är antalet varv, V - volymen av solenoiden.

Även att beräkna spolens induktans som möjligt och med hjälp av en annan formel:

• L = μ0N ^2S: l,

där S - är tvärsektionsarean och l - längd av solenoiden.

Att hitta induktansen hos spolen, är en formel som används, vilken som helst som är lämplig för den lösning på detta problem.

Arbetet med AC och DC

Det magnetiska fältet som genereras inuti spolen, riktad längs axeln och är lika med:

• B = μ0nI,

där μ0 - permeabilitet av vakuum är, n - är antalet varv, och I - strömvärdet.

När ström flyter genom magnet, till spolen lagrar energi som är lika med det arbete som krävs fastställa ström. Att beräkna induktansen i detta fall är den formel som används enligt följande:

• E = LI ^2: 2

där L indikerar induktansvärdet, och E - den lagrade energin.

Självinduktion elektromotoriska kraften uppstår när strömmen i solenoiden.

I fallet med växelströmsdrift visas ett växlande magnetfält. Riktningen för den attraktionskraft kan variera, och kan förbli oförändrad. Det första fallet inträffar när du använder magnet som solenoiden. Och andra, när ankaret är tillverkat av magnetiskt material. Solenoid växelström har impedans, som ingår i lindningsmotstånd och dess induktans.

Den vanligaste användningen av solenoider av den första typen (DC) - en translationell kraft ställdonet. Hållfastheten beror på strukturen av kärnan och skalet. Exempel på detta är användningen av sax vid kapning kontroller arbetar i kassaapparater, motorer och ventiler i hydrauliska system låser flikarna. Solenoider av den andra typen används som induktorer för induktionsuppvärmning i degelugnar.

oscillerande kretsar

Den enklaste av resonanskretsen är en seriesvängningskrets, som består av induktionsspolama ingår och kondensatorn genom vilken ett växlande ström flyter. Att bestämma induktansen hos spolen, är den formel som används enligt följande:

• XL = B x L,

vari XL visar reaktansen spole, och W - cirkulär frekvens.

Om du använder en reaktiv impedans av kondensatorn, då formeln skulle se ut så här:

Xc = 1: B x C.

Viktiga egenskaper hos svängningskretsen är resonansfrekvensen, karaktäristisk impedans och Q av kretsen. Den första karakteriserar den frekvens där slingmotståndet är aktiv. Den andra visar hur reaktansen vid resonansfrekvensen mellan sådana värden som kapacitansen och induktansen hos den oscillerande kretsen. Den tredje egenskap bestämmer amplituden och bredden av de amplitud-frekvenskarakteristik (frekvenssvar) hos resonans och visar dimensioner lagrade energin i kretsen jämfört med de energiförluster per svängningsperiod. De frekvensegenskaper hos de konstkretsarna mäts med användning av frekvenssvaret. I detta fall är kretsen betraktas som en fyrpol. När bildvärdet är grafer spänning slingförstärkning (K). Detta värde indikerar förhållandet av utspänningen till ingång. För kretsar som inte inkluderar energikällor och olika förstärkningselement, är koefficienten värde större än ett. Den tenderar till noll när vid frekvenser som skiljer sig från resonanskretsen har en hög motståndsvärde. Om minimimotståndsvärdet är koefficienten nära enighet.

I en parallell resonanskrets innefattar två strålorganet med olika kraft reaktivitet. Användningen av denna typ av krets antyder kännedom om att en parallell kretselement som är nödvändiga för att lägga till endast deras konduktivitet, men inte motstånd. Vid resonansfrekvensen av den totala ledningsförmågan hos kretsen är lika med noll, vilket indikerar att det oändligt stora växelströmsmotstånd. För en krets i vilken ingår parallell kapacitans (C), motstånd (R) och induktans, den formel som förenar dem och kvalitetsfaktorn (Q), enligt följande:

• Q = R√C: L.

I drift, parallellkretsen i en period av svängning förekommer två gånger energiutbytet mellan kondensorn och spolen. I detta fall, som är en slingström, avsevärt högre än det aktuella värdet i den externa kretsen.

kondensator arbete

Anordningen är en tvåpolig låg ledningsförmåga och med en variabel eller konstant kapacitansvärde. När kondensatorn inte är laddad, är dess motstånd nära noll, annars är det lika med oändligheten. Om strömkällan är frånkopplad från elementet, blir det att källan till dess urladdning. Använda kondensator inom elektronik är den roll av filter som tar bort brus. Enheten i nätaggregat för strömkretsar används för att mata system med stora laster. Detta bygger på ett element förmåga att passera en rörlig del, men den nuvarande instabila. Ju högre frekvenskomponenten, desto mindre motstånd av kondensatorn. Som ett resultat av kondensorn fastnat allt oväsen som går på toppen av DC.

Motståndselement beror på kapacitansen. Av denna anledning är det klokt att sätta kondensatorer med olika volym för att plocka upp alla typer av buller. På grund av förmågan hos anordningen att passera likström endast under laddning av tidpunkten för dess användning som ett element i en generator eller som en pulsformningsenhet.

Kondensatorer finns i många olika typer. Huvudsakligen används klassificering av den dielektriska typ, eftersom denna parameter bestämmer stabiliteten av kapacitans, isolationsresistans och så vidare. Systematisering av den här storleken är som följer:

1. Kondensatorer med ett gasformigt dielektrikum.
2. Vakuum.
3. Med det flytande dielektrikumet.
4. Med ett fast oorganiskt dielektrikum.
5. Med fast organisk dielektrikum.
6. Solid.
7. Elektrolytisk.

Det finns en klassificerings kondensatorer destination (delad eller dedikerad), den typ av skydd mot yttre faktorer (skyddade och oskyddade, isoleras och-isoleras icke, packade och förseglade) installationsteknik (kopplare, tryckning, yta, med tappen skruv, en snäpptapp ). enheten kan också kännetecknas av förmågan att ändra kapacitet:

1. Kondensatorer, fasta, det vill säga kapacitet som alltid är konstant.
2. Trimmer. De har kapacitet inte ändras under drift av utrustning, men det kan justeras en gång eller periodiskt.
3. Variabler. IT-kondensatorer som tillåter i driften av utrustningen ändra sin kapacitet.

Induktor och kondensator

Ledande element i anordningen är i stånd att skapa sin egen induktans. Denna strukturella delar såsom murverk, den anslutande buss, en kollektor terminaler och säkringar. Du kan skapa ytterligare kondensator induktans genom anslutningsbuss. kretsdriftsätt beror på den induktans, kapacitans och motstånd. Formeln för beräkning av induktansen som uppstår när man närmar sig resonansfrekvensen, följande:

• Ce = C: (1 - 4Π ² f ² LC),

där Ce bestämmer den effektiva kapacitansen, C anger den faktiska kapacitans, f - är frekvensen, L - induktans.

Induktansen Värdet måste alltid beaktas när man arbetar med kraftkondensatorer. För puls kondensatorer självinduktansen värdet av de viktigaste. Deras urladdning faller på hörslingan och har två typer - aperiodisk och oscillerande.

Induktans i kondensorn är beroende av föreningar kretselement däri. Till exempel, i parallella anslutningssektioner och däcket, är detta värde summan av induktanserna i paketet huvudsamlingsskenan och slutsatser. För att hitta denna typ av induktans, är formeln som följer:

• Lk = Lp + Lm + Lb,

där Lk visar induktansanordningen, Lp -paket, Lm - huvudbussen och Lb - leda induktans.

Om parallellkopplingen av den aktuella buss varierar längs dess längd, då den ekvivalenta induktansen definieras som:

• Lk = Lc: n + μ0 l x d: (3b) + Lb,

där l - längd av däck, b - bredden och d - avståndet mellan däcken.

Att reducera induktansen hos anordningen måste leva delar kondensor placeras så att deras inbördes kompenserade magnetfält. Med andra ord bör de levande delar med samma ström rörelse tas bort från varandra så långt som möjligt, och att sammanföra den motsatta riktningen. Vid kombination av kollektorerna med minskande dielektrisk tjocklek kan minska induktansen sektion. Detta kan uppnås till och med genom att dela en del med en stor mängd till ett något mer grund behållare.