nuus

Hoe induktors werk

Deur: Marshall Brain

induktor

Een groot gebruik van induktors is om hulle saam te span met kapasitors om ossillators te skep. HUNTSTOCK / GETTY IMAGES

'n Induktor is omtrent so eenvoudig soos 'n elektroniese komponent kan kry - dit is bloot 'n draadspoel. Dit blyk egter dat 'n spoel draad 'n paar baie interessante dinge kan doen as gevolg van die magnetiese eienskappe van 'n spoel.

In hierdie artikel leer ons alles oor induktors en waarvoor hulle gebruik word.

Inhoud

Induktor Basiese beginsels

Henries

Induktortoepassing: Verkeersligsensors

Induktor Basiese beginsels

In 'n stroombaandiagram word 'n induktor soos volg getoon:

Om te verstaan ​​hoe 'n induktor in 'n stroombaan kan werk, is hierdie figuur nuttig:

Wat jy hier sien is 'n battery, 'n gloeilamp, 'n spoel draad om 'n stuk yster (geel) en 'n skakelaar. Die draadspoel is 'n induktor. As jy gelees het hoe elektromagnete werk, sal jy dalk besef dat die induktor 'n elektromagneet is.

As jy die induktor uit hierdie stroombaan sou haal, sou jy 'n normale flitslig hê. Jy maak die skakelaar toe en die gloeilamp brand. Met die induktor in die stroombaan soos getoon, is die gedrag heeltemal anders.

Die gloeilamp is 'n weerstand (die weerstand skep hitte om die gloeilamp in die gloeilamp te laat gloei - sien Hoe gloeilampe werk vir besonderhede). Die draad in die spoel het baie laer weerstand (dit is net draad), so wat jy sou verwag as jy die skakelaar aanskakel, is dat die gloeilamp baie dof gloei. Die meeste van die stroom moet die lae-weerstand pad deur die lus volg. Wat eerder gebeur, is dat wanneer jy die skakelaar toemaak, die gloeilamp helder brand en dan dowwer word. Wanneer jy die skakelaar oopmaak, brand die gloeilamp baie helder en gaan dan vinnig dood.

Die rede vir hierdie vreemde gedrag is die induktor. Wanneer stroom eers in die spoel begin vloei, wil die spoel 'n magneetveld opbou. Terwyl die veld bou, inhibeer die spoel die vloei van stroom. Sodra die veld gebou is, kan stroom normaalweg deur die draad vloei. Wanneer die skakelaar oopgemaak word, hou die magnetiese veld om die spoel stroom in die spoel totdat die veld ineenstort. Hierdie stroom hou die gloeilamp vir 'n tydperk aan, al is die skakelaar oop. Met ander woorde, 'n induktor kan energie in sy magnetiese veld stoor, en 'n induktor is geneig om enige verandering in die hoeveelheid stroom wat daardeur vloei te weerstaan.

Dink aan water...

Een manier om die werking van 'n induktor te visualiseer, is om 'n smal kanaal voor te stel met water wat daardeur vloei, en 'n swaar waterwiel waarvan die spane in die kanaal dip. Stel jou voor dat die water in die kanaal aanvanklik nie vloei nie.

Nou probeer jy die water begin vloei. Die padwiel sal geneig wees om te verhoed dat die water vloei totdat dit op spoed met die water gekom het. As jy dan probeer om die vloei van water in die kanaal te stop, sal die draaiende waterwiel probeer om die water aan die beweeg te hou totdat sy spoed van rotasie terug tot die spoed van die water verlangsaam. 'n Induktor doen dieselfde ding met die vloei van elektrone in 'n draad - 'n induktor weerstaan ​​'n verandering in die vloei van elektrone.

LEES MEER

Henries

Die kapasiteit van 'n induktor word deur vier faktore beheer:

Die aantal spoele – Meer spoele beteken meer induktansie.

Die materiaal waaroor die spoele toegedraai word (die kern)

Die deursnee-area van die spoel - Meer oppervlakte beteken meer induktansie.

Die lengte van die spoel – 'n Kort spoel beteken smaller (of oorvleuelende) spoele, wat meer induktansie beteken.

Om yster in die kern van 'n induktor te plaas, gee dit baie meer induktansie as wat lug of enige nie-magnetiese kern sou.

Die standaard eenheid van induktansie is die Henry. Die vergelyking vir die berekening van die aantal henries in 'n induktor is:

H = (4 * Pi * #Draaie * #Draaie * spoel Oppervlakte * mu) / (spoel Lengte * 10 000 000)

Die oppervlakte en lengte van die spoel is in meter. Die term mu is die deurlaatbaarheid van die kern. Lug het 'n deurlaatbaarheid van 1, terwyl staal 'n deurlaatbaarheid van 2 000 kan hê.

Induktortoepassing: Verkeersligsensors

Kom ons sê jy neem 'n spoel draad van miskien 6 voet (2 meter) in deursnee, wat vyf of ses lusse draad bevat. Jy sny 'n paar groewe in 'n pad en plaas die spoel in die groewe. Jy heg 'n induktansiemeter aan die spoel en kyk wat die induktansie van die spoel is.

Nou parkeer jy 'n motor oor die spoel en kyk weer na die induktansie. Die induktansie sal baie groter wees as gevolg van die groot staalvoorwerp wat in die lus se magnetiese veld geposisioneer is. Die motor wat oor die spoel geparkeer is, tree op soos die kern van die induktor, en die teenwoordigheid daarvan verander die induktansie van die spoel. Die meeste verkeersligsensors gebruik die lus op hierdie manier. Die sensor toets voortdurend die induktansie van die lus in die pad, en wanneer die induktansie styg, weet hy daar is 'n kar wat wag!

Gewoonlik gebruik jy 'n baie kleiner spoel. Een groot gebruik van induktors is om hulle saam te span met kapasitors om ossillators te skep. Sien Hoe Ossillators Werk vir besonderhede.