nuus

Die werkbeginsel van induktansie is baie abstrak. Om te verduidelik wat induktansie is, begin ons van die basiese fisiese verskynsel.

1. Twee verskynsels en een wet: elektrisiteit-geïnduseerde magnetisme, magnetisme-geïnduseerde elektrisiteit, en Lenz se wet

1.1 Elektromagnetiese verskynsel

Daar is 'n eksperiment in hoërskoolfisika: wanneer 'n klein magnetiese naald langs 'n geleier met stroom geplaas word, buig die rigting van die klein magnetiese naald af, wat aandui dat daar 'n magnetiese veld om die stroom is. Hierdie verskynsel is in 1820 deur Deense fisikus Oersted ontdek.

As ons die geleier in 'n sirkel draai, kan die magnetiese velde wat deur elke sirkel van die geleier gegenereer word oorvleuel, en die algehele magneetveld sal sterker word, wat klein voorwerpe kan aantrek. In die figuur word die spoel aangedryf met 'n stroom van 2~3A. Let daarop dat die geëmailleerde draad 'n gegradeerde stroomlimiet het, anders sal dit smelt as gevolg van hoë temperatuur.

2. Magneto-elektrisiteitsverskynsel

In 1831 het die Britse wetenskaplike Faraday ontdek dat wanneer 'n deel van die geleier van 'n geslote stroombaan beweeg om die magnetiese veld te sny, elektrisiteit op die geleier opgewek sal word. Die voorvereiste is dat die stroombaan en die magnetiese veld in 'n relatief veranderende omgewing is, dus word dit "dinamiese" magneto-elektrisiteit genoem, en die opgewekte stroom word geïnduseerde stroom genoem.

Ons kan 'n eksperiment met 'n motor doen. In 'n gewone GS-borselmotor is die statordeel 'n permanente magneet en die rotordeel 'n spoelgeleier. Om die rotor met die hand te draai beteken dat die geleier beweeg om die magnetiese kraglyne te sny. Deur 'n ossilloskoop te gebruik om die twee elektrodes van die motor te verbind, kan die spanningsverandering gemeet word. Die kragopwekker word op hierdie beginsel gemaak.

3. Lenz se wet

Lenz se wet: Die rigting van die geïnduseerde stroom wat deur die verandering van magnetiese vloed gegenereer word, is die rigting wat die verandering van magnetiese vloed teenstaan.

'n Eenvoudige begrip van hierdie sin is: wanneer die magneetveld (eksterne magneetveld) van die geleier se omgewing sterker word, is die magnetiese veld wat deur die geïnduseerde stroom gegenereer word teenoor die eksterne magneetveld, wat die algehele totale magneetveld swakker maak as die eksterne magnetiese veld. magnetiese veld. Wanneer die magnetiese veld (eksterne magneetveld) van die geleier se omgewing swakker word, is die magnetiese veld wat deur sy geïnduseerde stroom gegenereer word teenoor die eksterne magneetveld, wat die algehele totale magnetiese veld sterker maak as die eksterne magneetveld.

Lenz se wet kan gebruik word om die rigting van die geïnduseerde stroom in die stroombaan te bepaal.

2. Spiraalbuisspoel – verduidelik hoe induktore werk Met die kennis van die bogenoemde twee verskynsels en een wet, kom ons kyk hoe induktore werk.

Die eenvoudigste induktor is 'n spiraalbuisspoel:

Situasie tydens aanskakeling

Ons sny 'n klein gedeelte van die spiraalbuis en kan twee spoele sien, spoel A en spoel B:

Tydens die aanskakelproses is die situasie soos volg:

①Kol A gaan deur 'n stroom, in die veronderstelling dat sy rigting is soos aangedui deur die blou soliede lyn, wat die eksterne opwekkingsstroom genoem word;
②Volgens die beginsel van elektromagnetisme genereer die eksterne opwekkingsstroom 'n magnetiese veld, wat in die omliggende ruimte begin versprei en spoel B bedek, wat gelykstaande is aan spoel B wat die magnetiese kraglyne sny, soos getoon deur die blou stippellyn;
③Volgens die beginsel van magneto-elektrisiteit word 'n geïnduseerde stroom in spoel B opgewek, en die rigting daarvan is soos aangedui deur die groen soliede lyn, wat teenoor die eksterne opwekkingsstroom is;
④Volgens Lenz se wet is die magnetiese veld wat deur die geïnduseerde stroom gegenereer word om die magnetiese veld van die eksterne opwekkingsstroom teë te werk, soos aangedui deur die groen stippellyn;

Die situasie na die aanskakeling is stabiel (DC)

Nadat die aanskakeling stabiel is, is die eksterne opwekkingsstroom van spoel A konstant, en die magnetiese veld wat dit genereer is ook konstant. Die magnetiese veld het geen relatiewe beweging met spoel B nie, dus is daar geen magneto-elektrisiteit nie, en daar is geen stroom wat deur die groen soliede lyn voorgestel word nie. Op hierdie tydstip is die induktor gelykstaande aan 'n kortsluiting vir eksterne opwekking.

3. Kenmerke van induktansie: stroom kan nie skielik verander nie

Nadat u verstaan ​​het hoe 'ninduktorwerk, kom ons kyk na die belangrikste kenmerk daarvan – die stroom in die induktor kan nie skielik verander nie.

In die figuur is die horisontale as van die regte kromme tyd, en die vertikale as is die stroom op die induktor. Die oomblik wat die skakelaar gesluit word, word as die oorsprong van tyd geneem.

Dit kan gesien word dat: 1. Op die oomblik dat die skakelaar toe is, is die stroom op die induktor 0A, wat gelykstaande is aan die induktor wat oopkringloop. Dit is omdat die oombliklike stroom skerp verander, wat 'n groot geïnduseerde stroom (groen) sal genereer om die eksterne opwekkingsstroom (blou) te weerstaan;

2. In die proses om 'n bestendige toestand te bereik, verander die stroom op die induktor eksponensieel;

3. Nadat 'n bestendige toestand bereik is, is die stroom op die induktor I=E/R, wat gelykstaande is aan die induktor wat kortgesluit is;

4. Ooreenkom met die geïnduseerde stroom is die geïnduseerde elektromotoriese krag, wat optree om E teë te werk, dus word dit Terug-EMK (omgekeerde elektromotoriese krag) genoem;

4. Wat presies is induktansie?

Induktansie word gebruik om die vermoë van 'n toestel om stroomveranderinge te weerstaan, te beskryf. Hoe sterker die vermoë om stroomveranderinge te weerstaan, hoe groter is die induktansie, en omgekeerd.

Vir GS-opwekking is die induktor uiteindelik in 'n kortsluittoestand (spanning is 0). Tydens die aanskakelproses is die spanning en stroom egter nie 0 nie, wat beteken daar is krag. Die proses om hierdie energie te versamel word laai genoem. Dit stoor hierdie energie in die vorm van 'n magnetiese veld en stel energie vry wanneer dit nodig is (soos wanneer eksterne opwekking nie die huidige grootte in 'n bestendige toestand kan handhaaf nie).

Induktore is traagheidstoestelle in die elektromagnetiese veld. Traagheidstoestelle hou nie van veranderinge nie, net soos vliegwiele in dinamika. Dit is moeilik om eers te begin spin, en as hulle eers begin draai, is dit moeilik om te stop. Die hele proses gaan gepaard met energie-omsetting.

Indien jy belangstel, besoek asseblief die webwerfwww.tclmdcoils.com.