PormasyonAgham

Inductance: ang formula. Ang sukatan ng inductance. inductance loop

Na hindi aral ng physics sa paaralan? Para sa ilang, ito ay kawili-wili at nauunawaan, habang ang iba pored sa paglipas ng mga libro, sinusubukang kabisaduhin kumplikadong konsepto. Ngunit bawat isa sa atin na tandaan na ang mundo ay batay sa pisikal na kaalaman. Ngayon makipag-usap namin tungkol sa mga konsepto tulad ng inductance ng kasalukuyang loop inductance, at malaman kung ano ang mga capacitors at iyon ay ang solenoyde.

Ang mga de-koryenteng circuit at ang inductance

Inductance nagsisilbi upang makilala ang mga magnetic katangian ng mga de-koryenteng circuit. Ito ay tinukoy bilang ang koepisyent ng pagkaproporsyonado sa pagitan ng kasalukuyang at ang electric kasalukuyang daloy sa isang closed magnetic circuit. Ito kasalukuyang daloy ay nabuo sa pamamagitan ng mga loop surface. Ang isa pang kahulugan ay nagsasaad na ang inductance ng isang circuit parameter at tumutukoy sa self-induction EMF. Ang kataga ay ginagamit upang ipahiwatig ang circuit element at may katangian ng self-induction epekto na kung saan ay binuksan at D. Henry M. Faraday nang nakapag-iisa. Ang inductance kaugnay sa anyo, laki at contour halaga ng magnetic pagkamatagusin ng nakapalibot na kapaligiran. Sa SI yunit, ang halaga na ay sinusukat sa Henry, at ay naitala bilang L.

At pagsukat ng inductance ng inductance

Tinatawag inductance halaga, na kung saan ay ang ratio ng magnetic pakilusin dumadaloy sa lahat ng mga coils sa isang circuit amperahe:

  • L = N x F: I.

Ang inductance ng circuit ay nakasalalay sa mga hugis, laki at tabas ng magnetic katangian ng ang daluyan na kung saan ito ay matatagpuan. Kung ang closed-loop electric kasalukuyang daloy, mayroong isang pagbabago ng magnetic field. Ito magkakasunod na humantong sa paglitaw ng EMF. Ang kapanganakan ng sapilitan kasalukuyang sa closed loop ay tinatawag na "self-inductance". Ayon sa panuntunan ni Lenz ay hindi baguhin ang halaga ng kasalukuyang sa circuit. Kung ang inductance ay nakita, ito ay posible na mag-aplay ng isang electric circuit, kung saan ang isang risistor kasama sa parallel at ang likaw na may isang bakal core. Pantay-pantay na may mga ito konektado at electric lamp. Sa kasong ito, ang paglaban ng risistor ay katumbas ng DC coil. Ang resulta nito ay maliwanag burning lamp. Ang palatandaan ng self-induction ay isa sa mga pangunahing mga lugar sa electronics at electrical engineering.

Paano upang mahanap ang inductance

Ang formula, na kung saan ay simpleng upang mahanap ang halaga, ang mga sumusunod:

  • L = F: I,

kung saan F - magnetic flux, I - kasalukuyang sa circuit.

Sa pamamagitan ng inductor ay maaaring ipinahiwatig bilang self-sapilitan EMF:

  • Ei = -L x dI: dt.

Mula formula konklusyon ay ang de-numerong-pantay induction elektromotibo lakas na kung saan ay nangyayari sa loop kapag ang kasalukuyang kapangyarihan sa isang ammeter para sa isang segundo.

Ang variable inductance ginagawang posible upang mahanap ang enerhiya ng magnetic field:

  • W = LI 2: 2.

"Spool ng thread"

inductor ay isang insulated tanso wire sugat sa isang solid na batayan. Tulad ng para sa pagkakabukod, at pagkatapos ay ang pagpili ng materyal ay malawak na - ito kuko at wire pagkakabukod, at tela. Ang magnitude ng magnetic pakilusin ay depende sa plaza silindro. Kung tataasan mo ang kasalukuyang sa ikirin, ang magnetic field ay magiging mas at vice versa.

Kung mag-apply ka ng isang electric kasalukuyang sa likid, pagkatapos ay may bumangong isang boltahe tapat na boltahe, ngunit ito biglang mawala. Ang ganitong uri ng stress ay tinatawag elektromotibo lakas ng self-induction. Sa panahon ng energization sa likid kasalukuyang lakas pagbabago sa kanyang halaga mula sa 0 sa isang tiyak na numero. Ang boltahe sa puntong ito ay ang halaga ng mga pagbabago ayon sa batas ni Ohm:

  • Ko = U: R,

kung saan ako characterizes amperahe, U - ay nagpapahiwatig ng boltahe, R - paglaban ng likaw.

Ang isa pang espesyal na tampok ng likaw ay ang mga sumusunod na katotohanan: kung buksan mo ang circuit "likaw - kasalukuyang source," ang EMF ay idadagdag sa stress. Kasalukuyang ay din simula upang lumago, at pagkatapos ay nagsisimula na tanggihan. Samakatuwid ay ibinigay ang unang kautusan ng commutation, na nagpapahayag na ang kasalukuyang sa inductor ay hindi nagbabago instantaneously.

Coil ay maaaring nahahati sa dalawang uri:

  1. Sa magnetic tip. ferrites at iron nagsisilbing isang materyal na puso. Ang core magsilbi upang madagdagan ang inductance.
  2. Gamit ang non-magnetic. Ginamit sa mga kaso kung saan ang inductance ng hindi hihigit sa limang MH.

Ang aparato ay naiiba sa hitsura at panloob na istraktura. Depende sa naturang mga parameter ay ang likaw inductance. Ang formula sa bawat kaso ay naiiba. Halimbawa, ang inductance ay katumbas ng isang-layer coils:

  • L = 10μ0ΠN 2 R 2: 9R + 10l.

At ngayon para sa multilayer isa pang formula:

  • L = μ0N 2 R 2: 2Π (6R + 9l + 10w).

Key natuklasan kaugnay sa coils trabaho:

  1. Sa isang cylindrical ferrite pinakamalaking inductance ay nangyayari sa gitna.
  2. Para sa maximum inductance ay dapat na malapit na sugat windings sa ikarete.
  3. Ang inductance ng mas maliit, mas maliit na bilang ng mga liko.
  4. Ang toroidal core distansya sa pagitan ng mga liko ng likawin ay hindi mahalaga.
  5. Ang inductance halaga ay depende sa "liko nakalapat."
  6. Kung ang inductor konektado sa serye, ang kanilang kabuuang halaga ay ang kabuuan ng inductances.
  7. Kapag konektado sa parallel, kailangan mong tiyakin na ang inductance ay may pagitan sa board. Kung hindi man, ang kanilang mga patotoo ay hindi tama dahil sa ang magkaparehong impluwensiya ng magnetic field.

solenoyde

Sa ilalim ng konseptong ito ay tumutukoy sa isang cylindrical likawin ng wire na maaaring sugat sa isa o higit pang mga layer. isang silindro haba malaki-laking mas malaki kaysa sa diameter. Dahil sa naturang mga katangian kapag ang isang de-koryenteng kasalukuyang sa solenoyde cavity ipinanganak magnetic field. Ang rate ng pagbabago ng magnetic flux proporsyonal sa kasalukuyang pagbabago. Ang inductance ng likawin sa kasong ito ay kinakalkula bilang mga sumusunod:

  • df: dt = L dl: dt.

Kahit sa ganitong uri ng coils tinatawag electromechanical actuator na may maaaring iurong ang core. Sa kasong ito, ang solenoyde ay ibinibigay sa isang panlabas na ferromagnetic magnetic core - ang pamatok.

Sa ating panahon, ang aparato ay maaaring pagsamahin ang haydrolika at electronics. Sa batayan na ito, na binuo ng apat na mga modelo:

  • Ang una ay magagawang upang kontrolin ang linya presyon.
  • Ang ikalawang modelo ay naiiba mula sa iba pang sapilitang steering lock-up clutch sa torque converter.
  • Ang ikatlong modelo sa kanyang sanaysay ay naglalaman ng presyon regulators, na responsable para sa shift sa trabaho.
  • Ang ika-apat ay kinokontrol hydraulically o valves.

Ang kinakailangang mga kalkulasyon formula para sa

Upang malaman ang inductance ng likawin, ang formula na ginagamit ay ang mga sumusunod:

  • L = μ0n 2 V,

kung saan μ0 ay nagpapakita ng mga magnetic pagkamatagusin ng isang vacuum, n - ay ang bilang ng mga liko, V - ang lakas ng tunog ng solenoyde.

Gayundin upang makalkula ang likaw inductance hangga't maaari at sa tulong ng ibang formula:

  • L = μ0N 2 S: l,

kung saan S - ay ang cross-sectional area at l - haba ng solenoyde.

Upang malaman ang inductance ng likawin, isang formula ay ginagamit, ang anumang na ay angkop para sa mga solusyon sa problemang ito.

Makipagtulungan sa AC at DC

Ang magnetic field na nabuo sa loob ng likawin, nakadirekta sa kahabaan ng axis at ay katumbas ng:

  • B = μ0nI,

kung saan μ0 - pagkamatagusin ng vacuum ay, n - ay ang bilang ng mga liko, at ako - kasalukuyang halaga.

Kapag kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng solenoyde, ang mga tindahan ng coil enerhiya na kung saan ay katumbas ng mga gawain na kinakailangan upang magtatag ng kasalukuyang. Upang kalkulahin ang inductance sa kasong ito, ang formula na ginagamit ay ang mga sumusunod:

  • E = LI 2: 2

kung saan L ay nagpapahiwatig ng inductance halaga, at E - ang naka-imbak na enerhiya.

Self-induction puwersa elektromotibo ay nangyayari kapag ang kasalukuyang sa solenoyde.

Sa kaso ng AC operasyon ay lilitaw isang alternating magnetic field. Ang direksyon ng lakas ng akit ay maaaring mag-iba, at maaaring hindi magbabago. Ang unang kaso ay nangyayari kapag gamit ang solenoyde bilang ang solenoyde. At pangalawa, kapag ang armature ay gawa sa magnetic materyal. Solenoid alternating kasalukuyang may impedance, na kung saan ay kasama sa paikot-ikot na paglaban at ang inductance.

Ang pinaka-karaniwang paggamit ng solenoids ng unang uri (DC) - isang translational puwersa bilang ang actuator. lakas ay depende sa istraktura ng core at shell. Halimbawa ay ang paggamit ng gunting kapag pagputol mga tseke trabaho sa cash registers, Motors at valves sa haydroliko sistema, nagla-lock ng mga tab. Solenoids ng ikalawang uri ay ginagamit bilang inductors para sa induction heating sa tunawan ng metal furnaces.

oscillatory circuits

Ang pinakasimpleng ng malagong circuit ay isang serial oscillating circuit, na binubuo ng inductor coils ay kasama at ang kapasitor sa pamamagitan ng kung saan ang isang alternating kasalukuyang daloy. Upang matukoy ang inductance ng likawin, ang formula na ginagamit ay ang mga sumusunod:

  • XL = W x L,

kung saan XL nagpapakita riektens pumulupot, at W - pabilog na frequency.

Kung gumagamit ka ng isang reaktibo impedance ng kapasitor, pagkatapos ay ang formula magiging ganito ang hitsura:

Xc = 1: W x C.

Mahalaga mga katangian ng ang imbayog circuit ay ang malagong dalas, katangian impedance at ang Q ng circuit. Ang unang characterizes ang dalas na kung saan ang loop paglaban ay aktibo. Ang ikalawang ay nagpapakita kung paano ang riektens sa malagong dalas sa pagitan ng naturang halaga bilang ang kapasidad at inductance ng oscillating circuit. Ang ikatlong katangian ay tumutukoy sa malawak at lapad ng mga katangian malawak-dalas (frequency response) ng taginting at nagpapakita ng mga sukat na naka-imbak na enerhiya sa circuit kumpara sa pagkalugi enerhiya sa bawat osilasyon panahon. Ang dalas katangian ng ang sining circuits ay sinusukat gamit ang frequency response. Sa kasong ito, ang circuit ay itinuturing bilang kuwadripowl. Kapag ang halaga ng imahe ay mga graph boltahe loop makakuha (K). Ang halagang ito ay nagpapahiwatig ang ratio ng output boltahe sa input. Para sa mga circuits na huwag isama ang mga pinagkukunan ng enerhiya at mga iba't ibang mga elemento na pampalakas, ang koepisyent halaga ay mas malaki kaysa pagkakaisa. Ito ay may gawi na zero kapag sa frequency naiiba mula sa resonance circuit ay may isang mataas na pagtutol halaga. Kung ang minimum na halaga ng paglaban, ang koepisyent ay malapit sa pagkakaisa.

Sa isang parallel malagong circuit ay may kasamang dalawang jet miyembro na may iba't ibang lakas reaktibiti. Ang paggamit ng ganitong uri ng circuit ay nagpapahiwatig ng kaalaman na ang isang parallel circuit elemento na kinakailangan upang magdagdag ng mga lamang ang kanilang kondaktibiti, ngunit hindi paglaban. Sa malagong dalas ng kabuuang koryente ng circuit ay katumbas ng zero, na nagpapahiwatig na ang walang hanggan malaki AC paglaban. Para sa isang circuit na kung saan ay nagsasama ng kahilera kapasidad (C), pagtutol (R) at inductance, ang formula na unites mga ito at ang kalidad factor (Q), tulad ng sumusunod:

  • Q = R√C: L.

Sa operasyon, ang parallel circuit sa isang panahon ng osilasyon ay nangyayari dalawang beses ang enerhiya exchange sa pagitan ng pampalapot at ang likawin. Sa kasong ito, ang isang loop kasalukuyang, na kung saan ay malaki mas mataas kaysa sa kasalukuyang halaga sa panlabas na circuit.

kapasitor trabaho

Ang aparato ay isang dalawang-pol mababang kondaktibiti at may isang variable o pare-pareho ang halaga ng kapasidad. Kapag ang kapasitor ay hindi sisingilin, ang kanyang pagtutol ay malapit sa zero, kung hindi man ito ay katumbas ng infinity. Kung ang pinagmulan ng kapangyarihan ay naalis sa pagkakakonekta mula sa element, ito ay nagiging na source sa kanyang paglabas. Ang paggamit ng kapasitor sa electronics ay ang papel na ginagampanan ng mga filter na alisin ang ingay. Ang device sa power supply para sa circuits kapangyarihan ay ginagamit sa feed system na may malaking naglo-load. Ito ay batay sa kakayahan ng isang element upang pumasa sa isang variable component, ngunit ang kasalukuyang hindi matatag. Ang mas mataas na dalas component, mas mababa ang paglaban ng kapasitor. Bilang isang resulta, ang pampalapot jammed ang lahat ng mga ingay na napupunta sa itaas ng DC.

Resistance elemento ay depende sa kapasidad. Para sa kadahilanang ito, ito ay matalino upang ilagay ang capacitors na may iba't ibang mga lakas ng tunog upang kunin ang lahat ng uri ng ingay. Dahil sa kakayahan ng aparato upang pumasa sa direktang kasalukuyang lamang sa panahon ng pagsingil ng timing ng paggamit nito bilang isang elemento sa isang generator o bilang isang pulse humuhubog unit.

Capacitors dumating sa maraming uri. Pangunahing ginagamit uuri ng dielectric uri, dahil ang parameter na tumutukoy sa katatagan ng kapasidad, pagkakabukod paglaban at iba pa. Systematization ng magnitude na ito ay ang mga sumusunod:

  1. Capacitors may isang puno ng gas dielectric.
  2. Vacuum.
  3. Gamit ang likidong dielectric.
  4. Sa pamamagitan ng isang solid tulagay dielectric.
  5. Sa solid organic dielectric.
  6. Solid.
  7. Electrolytic.

May ay isang pag-uuri capacitors patutunguhan (shared o dedikado), ang likas na katangian ng proteksyon laban sa mga panlabas na kadahilanan (protektado at walang kambil, nakahiwalay at non-ihiwalay, nakaimpake, at sealed) diskarteng pag-install (coupler, pag-print, ibabaw, na may mga pin tornilyo, isang iglap pin ). ang aparato ay maaari ding nakikilala sa pamamagitan ng kakayahan upang baguhin kapasidad:

  1. Capacitors, naayos na, iyon ay, ang kapasidad ng na kung saan ay laging pare-pareho.
  2. Trimmer. Ang mga ito ay ang kapasidad ay hindi nagbabago sa panahon ng operasyon ng kagamitan, ngunit maaari itong i-adjust minsan o pana-panahon.
  3. Variable. Ito capacitors na payagan sa operasyon ng mga kagamitan baguhin ang kapasidad nito.

Inductor at kapasitor

Kondaktibo sangkap ng ang aparato ay kaya ng paglikha ng kanyang sariling inductance. Ito istruktura bahagi tulad ng pagmamason, ang pagkonekta bus, isang maniningil ng terminal at piyus. Maaari kang lumikha ng karagdagang kapasitor inductance sa pamamagitan ng pagkonekta bus. circuit operating mode ay depende sa inductance, kapasidad at paglaban. Ang formula para sa pagkalkula ng inductance na nangyayari kapag papalapit na ang malagong dalas, ang mga sumusunod:

  • Ce = C: (1 - 4Π 2 f 2 LC),

kung saan Ce tumutukoy sa epektibong kapasidad, C ay nagpapahiwatig ng aktwal na kapasidad, f - ay ang dalas, L - inductance.

Ang inductance halaga ay dapat laging isaalang-alang kapag nagtatrabaho sa mga capacitors kapangyarihan. Para pulse capacitors self-inductance halaga sa mga pinaka-mahalaga. Ang kanilang paglabas ay bumaba sa induction loop at may dalawang uri - aperiodic at oscillatory.

Inductance sa pampalapot ay nakasalalay sa mga elemento compounds circuit doon. Halimbawa, sa parallel seksyon na koneksyon at ang gulong, ang halaga na ito ay ang kabuuan ng inductances ng package pangunahing busbar at konklusyon. Upang malaman ang ganitong uri ng inductance, ang formula ay ang mga sumusunod:

  • Lk = Lp + Lm + Lb,

kung saan Lk nagpapakita inductance aparato, ang Lp -Package, Lm - ang pangunahing bus at Lb - lead inductance.

Kung ang parallel na koneksyon ng kasalukuyang bus ay nag-iiba kasama ang haba nito, at pagkatapos ay ang katumbas inductance ay tinukoy bilang:

  • Lk = Lc: n + μ0 l x d: (3b) + Lb,

kung saan l - haba ng gulong, b - ang lapad at d - ang distansya sa pagitan ng mga gulong.

Upang mabawasan ang inductance ng aparato, kinakailangan upang ayusin ang kasalukuyang dala-bahagi ng kapasitor upang ang kanilang mga magnetic field ay kapwa nabayaran. Sa madaling salita, ang mga kasalukuyang dala ng mga bahagi na may parehong kasalukuyang kilos ay dapat na alisin mula sa isa't isa hangga't maaari, at sa kabaligtaran na direksiyon na dinala. Kapag pinagsasama ang kasalukuyang mga kolektor na may pagbaba sa kapal ng dielectric, ang inductance ng seksyon ay maaaring mabawasan. Ito ay maaaring makamit kahit na sa pamamagitan ng paghati sa isang seksyon na may isang malaking volume sa ilang sa isang mas maliit na kapasidad.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 tl.atomiyme.com. Theme powered by WordPress.