Τι είναι η Αυτεπαγωγή: Θεωρία, Παράγοντες & Εφαρμογές της

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Σε οποιοδήποτε κύκλωμα, όταν ο διακόπτης είναι κλειστός, η πηγή του emf αρέσει η μπαταρία θα αρχίσει να πιέζει το ηλεκτρόνια σε ολόκληρο το κύκλωμα. Έτσι, η ροή του ρεύματος θα αυξηθεί για να δημιουργήσει τη μαγνητική ροή χρησιμοποιώντας το κύκλωμα. Αυτή η ροή θα δημιουργήσει ένα επαγόμενο emf εντός του κυκλώματος για τη δημιουργία ροής για τον περιορισμό της αυξανόμενης ροής. Η επαγόμενη κατεύθυνση emf είναι αντίθετη από την μπαταρία, οπότε η ροή του ρεύματος θα αυξηθεί σταδιακά και όχι στιγμιαία. Αυτό το επαγόμενο emf είναι γνωστό ως αυτοεπαγωγή, διαφορετικά το emf. Αυτό το άρθρο ασχολείται με μια επισκόπηση της αυτεπαγωγής.

Τι είναι η αυτεπαγωγή;

Ορισμός: Όταν το πηνίο που φέρει ρεύμα έχει την ιδιότητα της αυτεπαγωγής, τότε αντιστέκεται στην αλλαγή της ροής ρεύματος που είναι γνωστή ως αυτοεπαγωγή. Αυτό συμβαίνει κυρίως όταν το αυτο-επαγόμενο e.m.f δημιουργείται μέσα το πηνίο . Με άλλα λόγια, μπορεί να οριστεί ως όταν η επαγωγή τάσης συμβαίνει μέσα σε ένα καλώδιο μεταφοράς ρεύματος.




Αυτοδιέγερση

Αυτοδιέγερση

Όταν το ρεύμα αυξάνεται ή μειώνεται, το αυτο-επαγόμενο e.m.f θα αντισταθεί στο ρεύμα. Βασικά, η διαδρομή του επαγόμενου e.m.f αντιστρέφεται στην τάση που εφαρμόζεται, εάν το ρεύμα αυξάνεται. Ομοίως, το μονοπάτι του επαγόμενου π.μ. είναι σε παρόμοια κατεύθυνση με την εφαρμοζόμενη τάση, εάν η ροή του ρεύματος μειώνεται,



Η παραπάνω ιδιότητα πηνίου εμφανίζεται κυρίως όταν η ροή του ρεύματος αλλάζει που είναι το AC αλλά όχι για το σταθερό ρεύμα ή DC. Η αυτοεπαγωγή αντιστέκεται πάντα στη ροή του ρεύματος, οπότε είναι ένα είδος ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής και η μονάδα SI της αυτεπαγωγής είναι ο Henry.

Θεωρία Αυτοεπαγωγίας

Μόλις η ροή ρεύματος σε ένα πηνίο, τότε μπορεί να προκληθεί μαγνητικό πεδίο, οπότε αυτό εκτείνεται εξωτερικά από το καλώδιο και αυτό μπορεί να συνδεθεί μέσω άλλων κυκλωμάτων. Το μαγνητικό πεδίο μπορεί να φανταστεί σαν ομόκεντρους βρόχους μαγνητικής ροής που περικλείουν το καλώδιο. Τα μεγαλύτερα συνδέονται μέσω άλλων από τους πρόσθετους βρόχους του πηνίου που επιτρέπουν την αυτοσύνδεση στο πηνίο.

Εργασία αυτοεπαγωγής

Εργασία αυτοεπαγωγής

Μόλις αλλάξει η ροή ρεύματος μέσα στο πηνίο, τότε η τάση μπορεί να προκληθεί από διάφορους βρόχους του πηνίου.


Όσον αφορά τον ποσοτικό προσδιορισμό της επίδρασης του επαγωγή , ο βασικός τύπος Self Inductance παρακάτω ποσοτικοποιεί το αποτέλεσμα.

Βμεγάλο= −Ndϕdt

Από την παραπάνω εξίσωση,

Το «VL» είναι μια επαγόμενη τάση

Το «Ν» είναι το όχι. στροφών μέσα στο πηνίο

«Dφ / dt» είναι ο ρυθμός μεταβολής της μαγνητικής ροής στο Webers / Second

Η τάση που προκαλείται εντός ενός επαγωγέα μπορεί επίσης να προκύψει από την άποψη της επαγωγής και του ρυθμού αλλαγής ρεύματος.

Βμεγάλο= −Ldidt

Η αυτοδιέγερση είναι ένας τύπος μεθόδου που λειτουργεί μεμονωμένα πηνία καθώς και πνιγμούς. Ένα τσοκ εφαρμόζεται σε κυκλώματα RF καθώς αντιστέκεται στο σήμα RF και επιτρέπει την τροφοδοσία Dc ή σταθερού ρεύματος.

Διάσταση

Η μονάδα της αυτεπαγωγής είναι H (Henry), έτσι το διάσταση της αυτεπαγωγής είναι MLδύοΤ-δύοΠΡΟΣ ΤΗΝ-δύο

Όπου «Α» είναι η περιοχή διατομής του πηνίου

Η επαγόμενη παραγωγή e.m.f εντός ενός κυκλώματος μπορεί να συμβεί επειδή η τροποποίηση εντός μιας μαγνητικής ροής στο γειτονικό του κύκλωμα είναι γνωστή ως αμοιβαία επαγωγή.

Ξέρουμε ότι E = ½ LIδύο

Από την παραπάνω εξίσωση, L = 2Ε / Ιδύο

L = Ε / Ιδύο

= MLδύοΤ-δύο/ΠΡΟΣ ΤΗΝ2 =MLδύοΤ-δύοΠΡΟΣ ΤΗΝ-δύο

Η Σχέση μεταξύ Αυτοδιέγερσης και Αμοιβαίας Αυτεπαγωγή

Ας υποθέσουμε ότι το όχι. των πηνίων στην πρωτεύουσα περιέλιξη είναι «N1», το μήκος είναι «L» και η περιοχή διατομής είναι «A». Μόλις η ροή ρεύματος μέσω αυτού είναι «I», τότε η ροή που συνδέεται με αυτό μπορεί να είναι

Φ = Μαγνητικό πεδίο * Αποτελεσματική περιοχή

Φ = μoN1I/l × N1A

Η αυτεπαγωγή του πρωτογενούς πηνίου μπορεί να προκύψει ως

L1 = ϕ1 / Ι

L1 = μN12A / l

Ομοίως, για το δευτερεύον πηνίο

L2 = μN22A / l

Μόλις το τρέχον «I» τροφοδοτήσει σε όλο το «P», τότε το πηνίο συνδεδεμένο με τη ροή είναι «S»

ϕs = (μoN1I / l) × N2A

Η αμοιβαία επαγωγή δύο πηνίων είναι

Μ = /s / I

Και από τις δύο εξισώσεις od

√L1L2 = μoN1N2A / l

Αντίθετα αυτό μέσω μεθόδου αμοιβαίας αυτεπαγωγής μπορούμε να πάρουμε

Μ = √L1L2

Παράγοντες

Υπάρχουν διαφορετικά παράγοντες που επηρεάζουν το πηνίο αυτο-επαγωγής που περιλαμβάνει τα ακόλουθα.

  • Γυρίζει στο πηνίο
  • Περιοχή πηνίου επαγωγέα
  • Μήκος πηνίου
  • Το υλικό του πηνίου

Γυρίζει στο πηνίο

Η αυτεπαγωγή του πηνίου εξαρτάται κυρίως από τις στροφές του πηνίου. Άρα είναι ανάλογες μεταξύ τους, όπως N ∝ L
Η τιμή επαγωγής είναι υψηλή όταν οι στροφές στο πηνίο είναι υψηλές. Ομοίως, η τιμή επαγωγής είναι χαμηλή όταν οι στροφές στο πηνίο είναι χαμηλές.

Περιοχή πηνίου επαγωγέα

Μόλις αυξηθεί η περιοχή του πηνίου, τότε η επαγωγή του πηνίου θα αυξηθεί (L∝ N). Εάν η περιοχή του πηνίου είναι υψηλή, τότε δημιουργεί όχι. των γραμμών μαγνητικής ροής, έτσι ώστε να μπορεί να σχηματιστεί μαγνητική ροή. Επομένως η αυτεπαγωγή είναι υψηλή.

Μήκος πηνίου

Όταν η μαγνητική ροή προκαλείται σε ένα μακρύ πηνίο, τότε είναι μικρότερη από τη ροή που προκαλείται σε ένα σύντομο πηνίο. Όταν η μαγνητική ροή που προκαλείται μειώνεται, τότε η επαγωγή του πηνίου θα μειωθεί. Έτσι, η επαγωγή του πηνίου είναι αντιστρόφως ανάλογη με την επαγωγή του πηνίου (L∝ 1 / l)

Το υλικό του πηνίου

Η διαπερατότητα του υλικού με το τυλιγμένο πηνίο θα επηρεάσει την επαγωγή και την επαγόμενη e. σ.τ. Τα υλικά υψηλής διαπερατότητας μπορούν να παράγουν λιγότερη αυτεπαγωγή.

L ∝ μ0.

Γνωρίζουμε λοιπόν μ = μ0μr L∝ 1 / μr

Παράδειγμα Αυτεπαγωγής

Εξετάστε έναν επαγωγέα που περιλαμβάνει σύρμα χαλκού με 500 στροφές, και παράγει 10 milliwb της μαγνητικής ροής μόλις 10 amps ρεύματος συνεχούς ροής μέσω αυτού. Υπολογίστε την αυτεπαγωγή του καλωδίου.

Χρησιμοποιώντας την κύρια σχέση L & I, μπορεί να προσδιοριστεί η επαγωγή του πηνίου.

L = (Ν Φ) / I

Δεδομένου ότι, N = 500 στροφές

Φ = 10 mille Weber = 0.001 Wb.

I = 10 αμπέρ

Έτσι επαγωγή L = (500 x 0,01) / 10

= 500 Εθνικός Χένρι

Εφαρμογές

ο εφαρμογές αυτεπαγωγής συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.

Επομένως, αυτό είναι όλο μια επισκόπηση της αυτεπαγωγής . Όταν η ροή του ρεύματος μέσα στο πηνίο αλλάζει τότε η ροή που συνδέεται μέσω του πηνίου θα αλλάξει επίσης. Υπό αυτές τις συνθήκες, ένα επαγόμενο emf μπορεί να δημιουργηθεί στο πηνίο. Αυτό το emf είναι γνωστό ως αυτο-επαγωγή. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι η διαφορά μεταξύ της αμοιβαίας και της αυτεπαγωγής;