השראות: הנוסחה. מדידת ההשראות. לולאת השראות

מי שעוד לא למד פיזיקה בבית הספר? עבור חלק, זה היה מעניין ומובן, בעוד שאחרים והתעמקו בספרים, מנסים לשנן מושגים מורכבים. אבל כל אחד מאיתנו לזכור שהעולם מתבסס על ידע פיזי. היום אנחנו מדברים על מושגים כגון ההשראות של השראות הלולאה הנוכחיות, ולגלות מה הם הקבלים וזה סולנואיד.

המעגל החשמלי ההשראות

השראות משמשות כדי לאפיין את התכונות המגנטיות של המעגל החשמלי. זה מוגדר המקדם מידתי בין הנוכחי ואת זרימת זרם החשמלית במעגל מגנטי סגור. זרימה נוכחית זה נוצרה באמצעות משטח הלולאה. הגדרה נוספת קובעת כי ההשראות של פרמטר מעגל וקובעות את EMF העצמית האינדוקציה. המונח משמש כדי לציין את הרכיב במעגל ויש מאפיין של השפעה עצמית אינדוקציה אשר כבר נפתחה ד הנרי מ פאראדיי עצמאי. ההשראות קשורות בצורה, ערך הגודל קונטור של חדירות מגנטיות של הסביבה. ביחידות SI, ערך זה נמדד הנרי, והוא מסומן בתור L.

ומדידת השראות של השראות

Called ערך השראות, שהינו היחס בין השטף המגנטי העובר דרך כל סלילי עד amperage מעגל:

• L = N x F: I.

ההשראות של המעגל תלויה הצורה, הגודל קונטור של התכונות המגנטיות של המדיום שבו הוא נמצא. אם יש זרם-לולאה סגורה, יש שדה מגנטי משתנה. זה לאחר מכן להוביל את הופעתה של EMF. לידתה של הזרם המושרה בכריכה הסגורה נקראת "-השראות עצמיות". על פי הכלל של לנץ אינו משנה את הערך של הזרם במעגל. אם ההשראות מזוהות, אפשר להחיל מעגל חשמלי, שבו נגד כלל במקביל ואת הסליל עם ליבת ברזל. בעקביות איתם על קשר מנורות חשמליות. במקרה זה, את ההתנגדות של הנגד שווה DC הסליל. התוצאה תהיה מנורות שריפה בהירות. התופעה של אינדוקציה עצמית היא אחד המקומות המרכזיים אלקטרוניקה והנדסת חשמל.

איך למצוא השראות

הנוסחה, אשר היא פשוט למצוא את הערך, את הדברים הבאים:

• L = F: אני,

איפה F - שטף מגנטי, ואני - זרם במעגל.

באמצעות משרן יכול לבוא לידי ביטוי כמו EMF העצמית מושרה:

• Ei = -L x di: DT.

ממסקנה הנוסחה היא כוח אלקטרומניע המספרי שוויון אינדוקציה אשר מתרחשת בלולאה כאשר הכוח הנוכחי על מד זרם אחד לשנייה אחת.

ההשראות משתנות מאפשרות למצוא את האנרגיה של השדה המגנטי:

• W = LI ^2: 2.

"סליל חוטים"

משרן הוא פצע תיל נחושת מבודד על בסיס מוצק. באשר בידוד, אז הבחירה של חומר היא רחבה - מסמר זה חוט בידוד, ובד. עוצמת השטף המגנטי תלוי הגליל המרובע. אם תגדיל את הזרם בסליל, השדה המגנטי יהפוך יותר ולהיפך.

אם תחיל זרם חשמלי אל הסליל, אז מתעורר מתח הפוך מתח, אבל הוא נעלם פתאום. סוג של מתח זה נקרא כוח electromotive של אינדוקציה עצמית. בזמן energization לחוסן הנוכחי סליל משתנה הערך שלה מ 0 למספר מסוים. המתח בנקודה זו יש שינוי ערך על פי חוק אוהם:

• I = U: R,

איפה אני שמאפיין אמפר, U - מציין את המתח, R - התנגדות של סליל.

תכונה נוספת מיוחדת של הסליל היא העובדה הבאה: אם אתה פותח את המעגל "סליל - מקור נוכחי," את EMF יתווסף הלחץ. נוכחי גם מתחיל לגדול, ולאחר מכן מתחיל לרדת. לפיכך החוק הראשון של המתקה, אשר קובע כי זרם משרן אינו משתנה באופן מיידי.

קויל ניתן לחלק לשני סוגים:

1. עם קצה מגנטי. ferrites ומעשי ברזל כחומר לב. הליבות לשרת להגדיל את ההשראות.
2. עם הלא-מגנטי. משמש במקרים בהם השראות של לא יותר מחמישה MH.

המכשירים נבדלים מראה ומבנה פנימי. בהתאם לפרמטרים כגון הוא השראות הסליל. הנוסחה בכל מקרה הוא שונה. לדוגמא, ההשראות תהיינה שווות סליליים-שכבה אחת:

• L = 10μ0ΠN ² R ^2: 10l 9R +.

ועכשיו עבור multilayer נוסחה אחרת:

• L = μ0N ² R ^2: 2Π (6R + 9l + 10W).

ממצאים עיקריים הקשורים סליל עבודה:

1. ביום פרית גלילי השראות גדולות מתרחשות באמצע.
2. עבור השראות מרביות חייבים פצע מקרוב בפיתולים על הסליל.
3. ההשראות של קטן, מספר קטן יותר של פניות.
4. מרחק הליבה הטבעתי בין הסיבובים של הסליל לא משנה.
5. ערך ההשראות תלוי "תורות בריבוע."
6. אם משרן מחובר בסדרה, שערכם הכולל הוא סכום inductances.
7. כאשר מחובר במקביל, אתה צריך לוודא כי ההשראות היו במרווחים על הלוח. אחרת, בעדותם תהיה שגויה בשל ההשפעה ההדדית של שדות מגנטיים.

סולנואיד

תחת המושג הזה מתייחס סליל גלילי של חוט שיכול להיות מלופפים אחד או יותר. אורך גליל משמעותי יותר מאשר הקוטר. בשל מאפיינים כגון כאשר זרם חשמלי בתוך חלל סולנואיד נולד שדה מגנטי. שיעור השינוי של יחסי שטף מגנטיים לשינוי הנוכחי. ההשראות של סליל במקרה זה מחושב כדלקמן:

• DF: dt = L dl: DT.

גם זה סוג של סלילי נקרא מפעיל אלקטרומכניות עם הליבה נשלף. במקרה זה, הסליל מסופק עם ליבה מגנטית פרומגנטי חיצונית - העול.

בימינו, המכשיר יכול לשלב את הידראוליקה ואלקטרוניקה. על בסיס זה, פתח ארבעה דגמים:

• הראשון הוא מסוגל לשלוט על הלחץ בקו.
• הדגם השני הוא שונה מצמד חסימת היגוי נאלץ אחר בממיר המומנט.
• המודל השלישי בהרכבו מכיל רגולטורים לחצו, אחראי משמרת העבודה.
• הרביעי נשלט באופן הידראולי או שסתומים.

והנוסחאות לחישוב הכרחי

כדי למצוא את ההשראות של הסליל, הנוסחא המשמשת היא כדלקמן:

• L = μ0n ² V,

איפה μ0 מראה את החדירות המגנטיות של ואקום, n - הוא מספר הסיבובים, V - הנפח של סולנואיד.

כמו כן לחשב את השראות הסליל ככל האפשר בעזרת נוסחא אחרת:

• L = μ0N ² S: L,

איפה S - הוא חתך באזור ואני - אורך של הסליל.

כדי למצוא את ההשראות של הסליל, נוסחא משמשת, כל כך מתאים הפתרון לבעיה זו.

עבוד על AC ו DC

השדה המגנטי שנוצר בתוך הסליל, בבימויו לאורך הציר והוא שווה ל:

• B = μ0nI,

איפה μ0 - חדירות של ואקום היא, n - הוא מספר הסיבובים, ואני - ערך נוכחי.

כאשר הזרם זורם דרך הסליל, אנרגית חנויות סליל אשר שווה את העבודה הנדרשת כדי להקים נוכחית. כדי לחשב את ההשראות במקרה זה, הנוסחא המשמשת היא כדלקמן:

• E = LI ^2: 2

כאשר L מציין את ערך השראות, ו- E - האנרגיה האגורה.

כוח אלקטרומניע-אינדוקציה עצמית מתרחש כאשר זרם סולנואיד.

במקרה של פעולת AC מופיע שדה מגנטי לסירוגין. הכיוון של כוח משיכה עשוי להשתנות, והם עשויים להישאר ללא שינוי. המקרה הראשון מתרחש בעת שימוש סולנואיד כמו סולנואיד. ושנית, כאשר העוגן עשוי מחומר מגנטי. זרם חילופין סולנואיד יש עכבה, אשר נכללת ההתנגדות המתפתלת וההשראות שלה.

השימוש הנפוץ ביותר של סולנואידים מהסוג הראשון (DC) - כוח translational כמו המפעיל. כוחו תלוי במבנה של הליבה פגז. דוגמאות לכך הן השימוש מספרי כאשר חיתוך צקי עבודת קופות רושמות, מנועים ושסתומים במערכות הידראוליות, נועל את הכרטיסיות. סולנואידים מהסוג השני משמשים וסלילים עבור חימום אינדוקציה תנורים כור ההיתוך.

מעגלי תנודתית

הדרך הפשוטה ביותר מעגל התהודה הוא מעגל סדרתי נדנוד, המורכב סלילי משרן כלולים והקבל שדרכו לסירוגין זורם זרם. כדי לקבוע את ההשראות של הסליל, הנוסחא המשמשת היא כדלקמן:

• XL = W x L,

שבו XL מציג סליל ההיגב, ו- W - תדר עגול.

אם אתה משתמש תגובתי עכבה של הקבלים, אז הנוסחא תיראה כך:

Xc = 1: W x ג

מאפיינים חשובים של מעגל התנודה הוא תדר התהודה, עכבה אופיינית ואת Q של המעגל. הראשון שמאפיין את התדירות שבה התנגדות הלולאה פעילה. השני מראה כיצד ההיגב בתדר התהודה בין ערכים כגון קיבול והשראות של המעגל נדנוד. המאפיין השלישי מקובע את משרעת ורוחב של המאפיינים בתדר משרעת (תגובת תדר) של התהודה ומראה ממדים מאוחסנים אנרגיה במעגל לעומת הפסדי אנרגיה לכל תקופת תנודה. מאפייני התדר של מעגלי האמנות נמדדים באמצעות תגובת התדר. במקרה זה, המעגל נחשב quadripole. כאשר ערך התמונה הוא רווח לולאת מתח גרפים (K). ערך זה מציין את היחס בין מתח מוצא קלט. עבור מעגלים שאינם כוללים מקורות אנרגיה ואלמנטי חיזוקים שונים, הערך קדם גדול מ אחדות. זה נוטה לאפס כאשר בתדרים שונים מן מעגל התהודה יש ערך התנגדות גבוה. אם ערך ההתנגדות המינימאלי, מקדם קרוב אחדות.

בשנת מעגל מקביל תהודה כולל שני חבר סילון עם תגובתיות כוח שונות. השימוש בסוג זה של מעגל משתמע ידע שאותו מעגל מקביל מרכיבים הכרחיים כדי להוסיף מוליכות שלהם בלבד, אבל לא התנגדות. בתדר התהודה של מוליכות כוללת של המעגל שווה אפס, המציין כי התנגדות AC הגדולה לאין שיעור. עבור מעגל שבו כולל קיבול מקביל (C), התנגדות (R) והשראות, הנוסחא המאחד אותם ואת גורם האיכות (Q), כדלקמן:

• Q = R√C: L.

במבצע, המעגל המקביל בתקופה אחת של תנודה מתרחש פעמים חילוף האנרגיה בין המעבה ואת הסליל. במקרה זה, זרם לולאה, אשר גבוה משמעותי מהערך הנוכחי במעגל החיצוני.

עבודת קבלים

המכשיר הוא מוליכות נמוכות דו-מוט עם ערך קיבול משתנה או קבוע. כאשר הקבל אינו טעון, עמידותו היא קרובה לאפס, אחר זה שווה לאינסוף. אם מקור המתח מנותק מן היסוד, הוא הופך להיות כי מקור כדי הפריקה שלה. באמצעות הקבל באלקטרוניקה תפקידו של מסננים להסיר רעש. מכשיר ספקי כוח עבור מעגלי כוח משמש להזנת מערכות עם המון גדולים. זה מבוסס על היכולת של אלמנט לעבור ומרכיב משתנה, אך היציבה הנוכחית. ככל רכיב תדר, פחות ההתנגדות של קבלים. כתוצאה מכך, הקבל פקוק כל הרעש שהולך על גבי DC.

אלמנט ההתנגדות תלוי הקיבול. מסיבה זו, זה חכם לשים קבלים עם נפח שונה להרים כל מיני רעשים. בשל היכולת של המכשיר כדי לעבור זרם ישר רק בזמן טעינה של עיתוי השימוש בו כמרכיב גנרטור או כיחידה בעיצוב דופק.

קבלים באים בסוגים רבים. משמש בעיקר בסיווג של סוג דיאלקטרי, מאז פרמטר זה קובע את היציבות של קיבול, התנגדות בידוד וכן הלאה. שיטתיות בסדר גודל כזה היא כדלקמן:

1. קבלים עם חומר דיאלקטרי גזים.
2. אבק.
3. עם דיאלקטרי נוזל.
4. עם דיאלקטרי אורגני מוצק.
5. עם דיאלקטרי אורגני מוצק.
6. Solid.
7. אלקטרוליטי.

יש יעד קבלי סיווג (משותף או ייעודי), האופי של הגנה מפני גורמים חיצוניים (מוגנת ולא מוגנת, מבודדים שאינן מבודדת, ארוז וחתום) התקנת טכניקה (מצמד, הדפסה, משטח, עם בורג הסיכה, סיכת פקיעה ). המכשיר ניתן להבחין גם את היכולת לשנות קיבולת:

1. קבלים, קבועים, כלומר, היכולת של אשר היא תמיד קבועה.
2. גוזם. יש להם את היכולת לא משתנה במהלך המבצע של ציוד, אבל זה יכול להיות מותאם פעם או באופן תקופתי.
3. משתנה. קבל זה המאפשר בהפעלת הציוד לשנות את יכולתה.

משרן קבלים

אלמנטים ואטימים של המכשיר מסוגלים ליצור השראות משלה. חלקים מבניים זה כמו בנייה, האוטובוס המקשר, מסופי אספן נתיכים. אתה יכול ליצור השראות קבלים נוספות על ידי חיבור אוטובוס. מצב ההפעלה מעגל תלוי השראות, קיבול והתנגדות. הנוסחה לחישוב ההשראות המתרחשת כאשר מתקרבים לתדר התהודה, את הדברים הבאים:

• Ce = C: (1 - 4Π ² ו ² LC),

איפה Ce מקובע את הקיבול האפקטיבי, C מציינת את הקיבול בפועל, ו - היא התדר, L - ההשראות.

ערך ההשראות תמיד יש לקחת בחשבון כאשר עובדים עם קבלי כוח. במשך דופק קבלי ערך עצמי השראות החשובות ביותר. הפריקה שלהם נופלת על לולאת האינדוקציה ויש לו שני סוגים - aperiodic ו תנודתית.

השראות של הקבל תלויות רכיבי מעגל תרכובות בה. לדוגמא, בסעיפים מקבילים חיבור הצמיג, ערך זה הוא הסכום של inductances של פס האלומיניום ומסקנות העיקריים חבילה. כדי למצוא סוג זה של השראות, הנוסחה היא כדלקמן:

• Lk = Lp + ל"מ + LB,

איפה לוקס מציגה מכשיר השראות, את LP -Package, LM - מתחנת האוטובוסים המרכזית LB - השראות עופרת.

אם החיבור במקביל של האוטובוס הנוכחי משתנה לאורכו, אזי ההשראות המקבילות מוגדרות:

• Lk = Lc: n + μ0 l x D: (3B) + LB,

איפה אני - אורך של צמיגים, ב - רוחב ד - המרחק בין הצמיגים.

כדי להקטין את ההשראות של המכשיר חייב לחיות חלקי מעבה ממוקם כך שהשדה המגנטי הדדית הפיצוי שלהם. במילים אחרות, את החלקים חי עם אותה תנועה נוכחית להסירו זה מזה ככל האפשר, וכן להפגיש בכיוון ההפוך. כאשר שילוב הגובים עם הפחתת עובי דיאלקטרי יכול להפחית את סעיף ההשראות. זו יכולה להיות מושגת גם על ידי חלוקת קטע אחד עם כמות גדולה למיכל קצת יותר רדוד.