Hvernig virkar Inductor?

Inductor er ekkert annað en einangraður vír sem er þétt vefnaður um segulkjarna. Kjarninn getur verið járnsegulefni eða plast, eða í sumum tilfellum holur (loft). Þetta byggir á þeirri meginreglu að segulflæðið myndast í kringum straumleiðara. Ef þú veist um þétta muntu kannast við þá staðreynd að þéttar geyma orku með því að geyma jafnar og gagnstæðar hleðslur í plötum þeirra. Á sama hátt geymir inductor orku í formi segulsviðs sem myndast í kringum hann. Inductors bregðast mismunandi við AC og DC. En áður en kafað er í "hvernig inductors vinna." Við skulum skoða uppbyggingu þess og eiginleika.

Uppbygging inductor:

Spólar eru mjög einfaldir að smíða úr öllum öðrum íhlutum sem notaðir eru í rafeindatækni. Þetta er leiðarvísir til að búa til einfaldan inductor. Aðeins þarf einangrunarvír og segulkjarna efni til að vefja spóluna. Segulkjarni er ekkert annað en efni sem vírar vefja um, eins og sést á myndinni hér að ofan. Það eru mismunandi gerðir af inductors eftir því hvaða kjarnaefni er notað. Sum algeng kjarnaefni sem notuð eru eru járn, járnseglar osfrv. Auk tegundar kjarnaefnis kemur það einnig í mismunandi stærðum og gerðum, þar á meðal strokka, stöng, Torode og lak. Aftur á móti eru til inductors án líkamlegs segulkjarna. Þeir eru kallaðir holir inductors eða holir inductors. Segulkjarna gegnir mikilvægu hlutverki við að breyta inductance inductor.

Hvernig virkar inductor

Við skulum byrja á því að fullyrða að "segulflæði verður framleitt á straumleiðara." Á sama hátt, þegar rafstraumur fer í gegnum inductor, skapar það segulflæði í kringum hann. Með öðrum orðum, orkan sem beitt er á inductor er geymd í formi segulflæðis. Segulflæðið mun þróast í gagnstæða átt við straumflæðið. Spólinn er því ónæmur fyrir skyndilegum breytingum á straumnum sem flæðir í gegnum hann. Þessi hæfni inductors er kölluð inductance, og hver inductor mun hafa einhverja inductance. Þetta er gefið með tákninu L og í einingum af Henry.

Inductance inductor fer eftir lögun spólunnar, fjölda snúninga segulkjarna vinda, flatarmáli segulkjarna og gegndræpi segulkjarna efnisins. Inductance inductor er gefið með eftirfarandi formúlu

L = μN2A/L

L - Spóluspenna

μ - Gegndræpi kjarnaefnisins

A - Spóluflatarmál (m2)

N - Fjöldi snúninga í spólu

l - Meðallengd spólu (m)

Inductors í AC hringrásum:

Eins og áður hefur komið fram virka inductors öðruvísi en AC en DC merkjagjafar. Þegar riðstraumsmerki er beitt á spólu, myndar það segulsvið sem er breytilegt með tímanum vegna þess að straumurinn sem framleiðir segulsviðið sjálft er breytilegur í tíma. Samkvæmt lögum Faraday skapar þetta fyrirbæri sjálfframleiðandi spennu á inductor. Sjálfvirk spenna er gefin upp með VL. Raunar virkar spennan sem myndast í báðum endum spólunnar í gagnstæða átt við straumana sem standast þá. Spennan á báðum endum spólunnar er gefin upp með eftirfarandi formúlu

VL =L di / dt

VL - Sjálfvirk spenna

di/dt - Breyting á straumi miðað við tíma

Ef 1 amp straumur rennur í gegnum Henry inductor miðað við 1 sekúndu mun hann myndast á inductor

"v. Nú geturðu séð hvernig straumurinn sem flæðir í gegnum spólann hefur áhrif á spennuna sem myndast í báðum endum. Spennan sem myndast er andstæða straumsins sem flæðir í gegnum spólann.

VI einkenni inductors:

Við skulum vísa til VI einkennandi ferilsins til að skilja betur ofangreind hugtök. Þegar jákvæð hringrás AC merkisins fer í gegnum inductor eykst straumurinn. Við vitum að inductor hatar breytingar á straumi, þannig að hann framleiðir framkallaða spennu á móti straumnum sem veldur því. Þú getur séð þetta við 0 gráðu á myndinni hér að ofan, þar sem framkölluð spenna verður hámark þegar straumurinn fer að hækka. Þegar straumurinn nær hámarki verður framkölluð spenna neikvæð til að reyna að koma í veg fyrir að straumurinn minnki.

Þessi hringrás endurtekur sig og af myndinni hér að ofan getum við séð að framkölluð spenna sem myndast í spólunni mun virka á mismunandi straum sem flæðir í gegnum hann. Hér er sagt að spennan og straumurinn séu 90 gráður úr fasa. Þannig, með riðstraumsmerkjum, geymir inductor og losar orku í formi segulsviðs í samfelldri hringrás.

Inductors í jafnstraumsrás:

Við skiljum nú hvernig inductors vinna með AC merkjagjöfum. Við skulum sjá hvernig það bregst við þegar það er notað með DC merkjagjafa. Mundu að formúlan fyrir framkallaða spennu á báðum endum inductor er gefin með eftirfarandi formúlu

VL =L di / dt

Þegar DC merkjagjafi er notaður verður breytingin á straumi miðað við tíma núll, sem leiðir til núllframkallaðrar spennu á báðum endum inductor. Einfaldlega sagt, í jafnstraumsrás, hegðar inductor sér eins og einfaldur venjulegur vír og vír hans myndar viðnám. Hins vegar er meira þegar notaður er inductor með DC merkjagjafa í alvöru hringrás. Í alvöru hringrás tekur straumurinn mjög stuttan tíma að ná hámarki frá núlli. Á þessu augnabliki verður framkölluð spenna á báðum endum spólunnar, sem verður neikvætt hámark þegar straumurinn byrjar að fara úr núlli í hámark. Þegar straumurinn nær stöðugu DC ástandi, lækkar framkallað spenna verulega í núll og verður úrelt. Þegar það er notað með DC merkjagjafa, mun inductor sýna slíka skammtíma völdum spennu toppa.

Inductive Reactance:

Annað mikilvægt að vita um inductors er viðbrögð. Þetta er viðnám sem einkennir íhluti eins og þétta og inductors fyrir AC rafmagnsmerki. Viðbragðið sem inductor sýnir er kallað inductive reactance og er gefið með formúlunni

XL=2πFL

Af formúlunni má álykta að viðbragðið eykst eftir því sem tíðni AC merkisins eykst, með það í huga að inductor hatar breytta strauma, þannig að það sýnir meiri viðbrögð við hátíðnimerkjum. Þegar tíðnin er nálægt núlli eða jafnstraumsmerkið fer í gegnum, verður viðbragðið núll, rétt eins og leiðarinn sem inntaksmerkið fer í gegnum.