Общее понятие индуктивности электрической цепи

Индуктивность – это очень важный интегральный параметр электрических цепей и электромагнитных систем, определяемый из расчета магнитного поля токов.

Индуктивность определяется как отношение потока (потокосцепления) к току:

Или же, как отношение соответствующих приращений:

Где ψ – потокосцепление (полный поток, сцепленный с рассматриваемым контуром).

По существу дела приведенное выше определение потока Ф совпадает именно с ψ. Но в случае многовитковых контуров вводится не совсем строгое понятие потока Ф, сцепленного с витком (не совсем строгое потому, что виток в многовитковой спирали не замкнут). При этом для W витков ψ = WФ.

В случае выражения, описанного формулой (1), под величиной ψ_n нужно понимать потокосцепление с контуром n, обусловленное только полем тока i_k. В другом случае следует считать все токи, кроме тока в контуре k, неизменными.

Индуктивность называется

взаимной, если речь идет о потокосцеплении одного контура (n) и токе другого (k). Индуктивность называется собственной, если речь идет о потокосцеплении и токе одного и того же контура(n = k):

Давайте сопоставим определение индуктивности и закон электромагнитной индукции  и увидим, что ЭДС, наводимая в контуре n изменяющимся током i_k в контуре k будет равна:

В простейших случаях вычисление индуктивности происходит довольно просто. В сложных случаях расчет индуктивности становится чрезвычайно сложным.

Например, определение собственной индуктивности коаксиального кабеля как отношения магнитного потока в изолирующем промежутке к току можно произвести по формуле:

r₁ и r₂ – радиус жилы и внутренний радиус оболочки кабеля.

Собственная индуктивность параллельных проводов (двух) вычисляется тоже довольно просто – поток, создаваемый током одного провода через участок плоскости, проведенной между проводами, вычисляется на основании закона полного тока. Полученное значение потока умножается на 2. Это связано с симметрией, так как такой же поток создается и вторым проводом. Формула выглядит следующим образом:

Задача 1

Три параллельных провода радиуса r₀ расположены на расстояниях r₁₂, r₂₃, r₃₁.

Нужно определить собственную индуктивность L₍₁₂₎ петли проводов 12 и взаимную индуктивность М_(12),(23) петли 12 и петли 23 и взаимную индуктивность М_(12),(13), то есть петли 12 и петли 13.

Решение

Поток петли 12, сцепленный с петлей 23, будем вычислять следующим образом – поток от тока i провода 1, сцепленный с петлей 23, очевидно, равен потоку, который проходит между коаксиальными поверхностями, проведенными радиусами r

12 и r₁₃ из центра, лежащего на оси провода 1, то есть:

Аналогично вычислим и поток от второго провода через ту же петлю при токе –i в проводе 2:

Результирующий поток, определяющий взаимную индуктивность двух петель, после деления на ток i примет вид:

За «начало» в обеих петлях принят зажим 1.

Что касается собственной индуктивности, то она будет равна:

При l = 1 км, r = 0,3 см, r

12 = 90 см, r₂₃ = 80 см, r₁₃ = 60 см получим:

М_(12),(23) = — 1,20 мГн,  М_(12),(13) = 1,04 мГн, L₁₂ = 2,28 мГн.

Отрицательное значение М_(12),(23)  показывает, что при протекании положительного тока в петле 12 (обход по контуру от 1 к 2), поток в петле 23 отрицателен (обход по контуру от 2 к 3).

Задача 2

Как поменяются индуктивности из задачи 1, если в провода 1, 2 и 3 включить сосредоточенные катушки индуктивности L₁, L₂, L₃ соответственно номерам проводов. Такие катушки индуктивности подключают для увеличения дальности связи.

Решение

Взаимная индуктивность системы увеличится на добавочную собственную индуктивность, включенную в провод, общий для двух рассматриваемых петель (с потоком этой катушки сцеплен провод, образующий и часть первого и часть второго контура).

Собственная индуктивность петли 12 увеличится на L₁ + L₂.

При выполненных в данном примере расчетах не учитывался поток внутри самих проводов, тогда как при малом расстоянии между проводами по сравнению с их радиусом он может составить значительную часть. Основанием для этого служило следующее – если поток внутри проводов составляет заметную часть и должен быть учтен при расчете индуктивности L, то все процессы чрезвычайно усложняются. Например, отношение dψ/di, принимавшееся здесь в качестве определения индуктивности, оказывается зависящим от того, с какой скоростью во времени изменяется ток, так как из-за происходящего перераспределения тока по сечению проводника меняется и распределение потока. В этих условиях следует решать уже другую задачу о распределении в проводящей среде поля, изменяющегося во времени и отказаться от упрощенного рассмотрения, уместного только при малой величине внутреннего потока.

Из задач 1 и 2 можно выделить сходство в рассмотрении собственных и взаимных индуктивностей многопроводной системы с соответствующим рассмотрением частичных емкостей. Важно отметить то, что при рассмотрении многопроводных систем нельзя говорить об индуктивности провода (нужно говорить об индуктивности петли) совершенно так же как нельзя говорить о емкости провода (нужно говорить о частичных емкостях между двумя проводами).

Общая электротехника с основами электроники

Общая электротехника с основами электроники

Попов В. С., Николаев С. А. Общая электротехника с основами электроники, М., «Энергия», 1972, — 504 c. В книге рассмотрены электрические цепи, электрические машины и трансформаторы, электротехнические намерения и приборы, электропривод и аппаратура управления, передача и распределение электрической энергии, электронные лампы, газоразрядные приборы, полупроводниковые приборы, фотоэлектрические приборы, усилители и генераторы, Книга предназначена для учащихся техникумов неэлектротехнических специальностей. Оглавление Предисловие Введение Часть первая. Общая электротехника 1-1. Основные понятия 1-2. Электрическое напряжение. Потенциал 1-3. Электропроводность 1-4. Электрическая емкость. Конденсаторы 1-5. Соединение конденсаторов 1-6. Энергия электрического поля 1-8. Электроизоляционные материалы Глава вторая. Электрические цепи постоянного тока 2-1. Электрический ток 2-2. Электрическая цепь и ее элементы 2-3. Закон Ома 2-4. Электрические сопротивление и проводимость 2-5. Зависимость сопротивления от температуры 2-6. Проводниковые материалы 2-7. Работа и мощность 2-8. Преобразование электрической энергии в тепловую 2-9. Электрическая нагрузка проводов и защита их от перегрузки 2-10. Потеря напряжения в проводах 2-11. Первый закон Кирхгофа 2-12. Последовательное соединение сопротивлений — приемников энергии 2-13. Параллельное соединение сопротивлений — приемников энергии 2-14. Смешенное соединение сопротивлений 2-15. Два режима работы источника питания 2-16. Второй закон Кирхгофа 2-17. Расчет сложных цепей 2-18. Химические источники питания 2-19. Соединение химических источников питания 2-20. Нелинейные электрические цепи 2-21. Лабораторная работа. Потеря напряжения в линии Глава третья. Электромагнетизм 3-1. Магнитное поле тока. Магнитная индукция. Магнитный поток 3-2. Электромагнитная сила 3-3. Взаимодействие параллельных проводов с токами 3-4. Магнитная проницаемость 3-5. Напряженность магнитного поля. Магнитное напряжение 3-6. Закон полного тока 3-7. Магнитное поле катушки с током 3-8. Ферромагнетики, их намагничивание и перемагничивание 3-9. Ферромагнитные материалы 3-10. Магнитная цепь и ее расчет 3-11. Электромагниты 3-12. Электромагнитная индукция 3-13. Принцип работы электрического генератора 3-14. Принцип работы электродвигателя 3-15. Вихревые токи 3-16. Индуктивность. Электродвижущая сила самоиндукции 3-17. Энергия магнитного поля 3-18. Взаимная индуктивность Глава четвертая. Электрические машины постоянного тока 4-1. Назначение машин постоянного тока 4-2. Устройство машины постоянного тока 4-3. Принцип работы машины постоянного тока 4-4. Устройство обмотки якоря 4-5. Электродвижущая сила обмотки якоря 4-6. Электромагнитный момент на валу машины 4-7. Механическая мощность машины постоянного тока 4-8. Реакция якоря машины постоянного тока 4-9. Коммутация тока 4-10. Понятие о номинальных данных и характеристиках электрических машин 4-11. Генератор с независимым возбуждением 4-12. Генератор с параллельным возбуждением 4-13. Генератор со смешанным возбуждением 4-14. Электродвигатели постоянного тока 4-15. Электродвигатель с параллельным возбуждением 4-16. Электродвигатель с независимым возбуждением 4-17. Электродвигатели с. последовательным и со смешанным возбуждением 4-18. Потери и коэффициент полезного действия 4-19. Лабораторная работа. Электродвигатель с параллельным возбуждением 4-20. Лабораторная работа. Генератор с параллельным возбуждением Главе пятая. Основные понятия, относящиеся к переменным токам 5-1. Переменный ток 5-2. Получение синусоидальной э. д. с. 5-3. Сдвиг фаз 5-4. Действующие значения тока и напряжения 5-5. Векторная диаграмма Глава шестая. Цепи переменного тока 6-1. Особенности цепей переменного тока 6-2. Цепь с сопротивлением 6-3. Цепь с индуктивностью 6-4. Цепь с активным сопротивлением и индуктивностью 6-5. Неразветвленная цепь с активными сопротивлениями и индуктивностями 6-6. Разветвленная цепь с активными сопротивлениями и индуктивностями 6-7. Цепь с емкостью 6-8. Колебательный контур 6-9. Резонанс напряжений 6-10. Резонанс токов 6-11. Коэффициент мощности 6-12. Активная и реактивная энергия 6-13. Лабораторная работа. Цепь переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью 6-14. Лабораторная работа. Параллельное соединение катушки и конденсатора Глава седьмая. Трехфазные цепи 7-1. Трехфазные системы 7-2. Соединение обмоток генератора звездой 7-3. Соединение обмоток генератора треугольником 7-4. Соединение приемников энергии звездой 7-5. Соединение приемников энергии треугольником 7-6. Лабораторная работа. Трехфазные цепи Глава восьмая. Электротехнические измерения и приборы 8-1. Основные понятия 8-2. Классификация электроизмерительных приборов 8-3. Измерительные механизмы приборов 8-4. Измерение тока и напряжения 8-5. Измерение мощности 8-6. Измерение электрической энергии 8-7. Измерение сопротивлений 8-8. Измерение неэлектрических величин электрическими методами 8-9. Лабораторная работа. Измерение сопротивлений 8-10. Лабораторная работа. Поверка индукционного счетчика 8-11. Лабораторная работа. Измерение мощности в трехфазной цепи Глава девятая. Трансформаторы 9-1. Назначение трансформаторов 9-2. Принцип действия и устройство однофазного трансформатора 9-3. Холостой ход однофазного трансформатора 9-4. Работа нагруженного трансформатора и диаграмма магнитодвижущих сил (м. д. с.) 9-5. Изменение напряжения трансформатора при нагрузке 9-6. Мощность потерь в обмотках нагруженного трансформатора 9-7. Трехфазный трансформатор 9-8. Регулирование напряжения трансформаторов 9-9. Автотрансформаторы 9-10. Трансформаторы для дуговой электросварки 9-11. Измерительные трансформаторы 9-12. Коэффициент полезного действия трансформатора 9-13. Нагрев и охлаждение трансформаторов 9-14. Лабораторная работа. Однофазный трансформатор Глава десятая. Электрические машины переменного тока 10-1. Назначение машин переменного тока. Асинхронные электродвигатели 10-2. Получение вращающегося магнитного поля 10-3. Обмотка статора асинхронного электродвигателя 10-4. Обмотка ротора асинхронного двигателя 10-5. Принцип действия асинхронного двигателя 10-6. Электродвижущие силы в обмотках статора и ротора 10-7. Сопротивления обмотки ротора 10-8. Токи в обмотке ротора 10-9. Вращающий момент двигателя 10-10. Пуск в ход асинхронных двигателей 10-11. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя 10-12. Однофазный асинхронный двигатель 10-13. Потери и к. п. д. асинхронного двигателя 10-14. Синхронные машины 10-15. Универсальный коллекторный двигатель 10-16. Лабораторная работа. Трехфазный асинхронный электродвигатель Глава одиннадцатая. Электропривод и аппаратура управления 11-1. Система электропривода 11-2. Нагрев и охлаждение электрических машин 11-3. Выбор мощности двигателя при продолжительном режиме 11-4. Выбор мощности двигателя при кратковременном режиме 11-5. Выбор мощности двигателя при повторно-кратковременном режиме 11-6. Рубильники 11-7. Пакетные выключатели 11-8. Реостаты для пуска и регулирования электродвигателей 11-9. Контроллеры 11-10. Плавкие предохранители 11-11. Автоматические воздушные выключатели 11-12. Контакторы 11-13. Реле 11-14. Схема управления асинхронным двигателем с помощью реверсивного магнитного пускателя 11-15. Схема включения двухскоростного асинхронного двигателя 11-16. Автоматический пуск асинхронного двигателя с кольцами 11-17. Автоматический пуск двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением 11-18. Лабораторная работа. Сборка и проверка работы схемы релейноконтакторного управления трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором Глава двенадцатая. Передача и распределение электрической энергии 12-1. Схемы электроснабжения промышленных предприятий. 12-2. Трансформаторные подстанции и распределительные устройства промышленных предприятий 12-3. Электрические сети промышленных предприятий 12-4. Защитное заземление Часть вторая. Основы промышленной электроники 13-1. Классификация и применение электронных приборов 13-2. Движение электронов в электрическом поле 13-3. Движение электронов в магнитном поле 13-4. Электронная эмиссия 13-5. Катоды электровакуумных приборов 13-6. Двухэлектродные электронные лампы — диоды 13-7. Применение двухэлектродных ламп Глава четырнадцатая. Трехэлектродные лампы. Четырех- и пятиэлектродные лампы. Усилители 14-1. Устройство и принцип работы триода 14-2. Статические характеристики триода 14-3. Параметры триода 14-4. Простейший каскад усиления 14-5. Характеристики и параметры простейшего каскада усиления 14-6. Типы триодов 14-7. Четырехэлектродные лампы — тетроды 14-8. Пятиэлектродные лампы — пентоды 14-9. Комбинированные и многосеточные лампы. Типы ламп 14-10. Общие понятия, относящиеся к усилителям 14-11. Режимы работы усилителей 14-12. Многокаскадные ламповые усилители 14-13. Обратная связь в усилителях 14-14. Лабораторная работа. Снятие анодных и анодно-сеточных характеристик триода и определение по ним статических параметров 14-15. Лабораторная работа. Снятие частотных характеристик усилителя напряжения низкой частоты Глава пятнадцатая. Газоразрядные приборы и их применение 15-1. Виды газового разряда и его вольт-амперная характеристика 15-2. Ионные приборы с несамостоятельным дуговым разрядом 15-3. Приборы с тлеющим разрядом 15-4. Ионные приборы с самостоятельным дуговым разрядом 15-5. Обозначения газоразрядных приборов 15-6. Лабораторная работа. Снятие анодносеточных и пусковых характеристик тиратрона Глава шестнадцатая. Электронные генераторы. Осциллографы 16-1. Генераторы синусоидальных напряжений 16-2. Зарядка и разряд конденсатора 16-3. Релаксационные генераторы (генераторы пилообразного напряжения) 16-4. Мультивибраторы 16-5. Электроннолучевые трубки 16-6. Электроннолучевой осциллограф 16-7. Обозначения электроннолучевых трубок 16-8. Лабораторная работа. Экспериментальное, определение кривых напряжений в схемах выпрямителей Глава семнадцатая. Полупроводниковые приборы и их применение 17-1. Собственная электропроводность полупроводников 17-2. Примесная электропроводность полупроводников 17-3. Полупроводниковый вентиль 17-4. Германиевые и кремниевые диоды 17-5. Меднозакисные и селеновые диоды 17-6. Применение полупроводниковых вентилей и схемы выпрямителей 17-7. Обозначения полупроводниковых диодов 17-8. Кремниевые стабилитроны (опорные диоды) 17-9. Транзисторы 17-10. Применение транзисторов для усиления колебаний 17-11. Схемы включения и характеристики транзисторов 17-12. Обозначения полупроводниковых триодов 17-13. Лабораторная работа. Снятие характеристик транзистора Глава восемнадцатая. Фотоэлектронные приборы и электронные реле 18-1. Фотоэлементы с внешним фотоэффектом 18-2. Фоторезисторы 18-3. Полупроводниковые фотоэлементы 18-4. Электронные и ионные реле 18-5. Лабораторная работа. Электронное реле — триггер

Что такое индуктивность?

`;

Промышленность

Факт проверен

Алексис В.

Дата последнего изменения: 13 января 2023 г.

Термин индуктивность обычно относится к электрической цепи. Он представляет собой меру в цепи между зарядами. Он также может измерять количество входного сигнала, подаваемого на схему, и величину изменения этого входного сигнала при его прохождении через схему. Этот термин также может относиться к скорости изменения, которое происходит внутри схемы, которая остается в компонентах схемы, по сравнению с количеством сигнала, подаваемого на вход схемы.

Другим термином для этого измерения в цепи является собственная индуктивность. Этот термин используется, чтобы отличить индуктивность цепи от величины изменения в цепи, которое происходит из-за изменения входного сигнала в другой цепи. Этот случай чаще всего называют взаимной индуктивностью.

Когда электрический ток, созданный в качестве входного сигнала, подается на цепь, содержащую электрические компоненты, также создается магнитное поле. Это поле создается за счет использования катушек индуктивности. Катушки индуктивности представляют собой витые проволочные блоки, используемые для сбора и концентрации количества заряда через созданное магнитное поле и передачи его по цепи в виде напряжения. Величина напряжения, создаваемого зарядом, подаваемым в цепь, и изменением напряжения, которое происходит при прохождении через цепь и магнитное поле, является измеримой величиной индуктивности цепи.

Когда возникает взаимная индуктивность, это означает наличие двух цепей, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, так что они создают магнитные поля, которые взаимодействуют друг с другом. Это взаимодействие изменяет напряжение в противоположной цепи. Другой способ создания взаимной индуктивности — это когда две цепи запускаются последовательно друг за другом, так что, когда генерируемое магнитное поле одной цепи создает изменение внутри цепи, оно также влияет на количество сигнала, подаваемого на следующую цепь.

Это измеримое изменение во второй цепи, вызванное индуктивностью в первой цепи, представляет свойства взаимной индуктивности цепей. Однако необходимым фактором для создания взаимной индуктивности является то, что каждая цепь достаточно сильна с точки зрения напряжения, чтобы создать магнитное поле внутри ее компонентов, способное изменять поле, создаваемое противоположной цепью. В противном случае этого явления не произойдет.

Вам также может понравиться

Рекомендуется

КАК ПОКАЗАНО НА:

Что такое индуктор — его работа, параметры, факторы и применение

Катушка индуктивности является одним из наиболее часто используемых электрических компонентов в цепи. Он упоминается многими именами, такими как дроссель, катушка или реактор.

Содержание

Катушка индуктивности:

Катушка индуктивности представляет собой пассивный электрический компонент с двумя выводами, накапливающий энергию в магнитном поле . Это магнитное поле создается из-за протекающего через него тока.

В основном состоит из катушки, окружающей сердечник. Каждая катушка по сути является индуктором. Изменение тока через катушку создает вокруг нее магнитное поле. Это магнитное поле, согласно закону Ленца , индуцирует ЭДС на катушке, направление которой противоположно входному току. Таким образом, индуктор противостоит любому изменению тока питания.

• Запись по теме: Что такое соленоид и магнитное поле соленоида

Индуктивность:

Индуктивность — это способность или свойство катушки индуктивности создавать электродвижущую силу (ЭДС или напряжение) вследствие изменения электрического тока.

Отношение напряжения к скорости изменения тока через индуктор.

L = V / (di/dt)

Единицей индуктивности в системе СИ является Генри , названный в честь американского ученого Джозефа Генри. Его эквивалентом является Вебер/Ампер.

1 Генри — величина индуктивности, когда изменение тока в катушке на 1 ампер в секунду создает ЭДС в 1 вольт. Обозначается Н.

Индуктивность катушки индуктивности зависит от многих факторов, кратко описанных ниже. Катушки индуктивности обычно имеют индуктивность в диапазоне от 1 мкГн до 20Гн.

• Запись по теме: Калькулятор индуктивности индуктора с воздушным сердечником

Символ индуктора:

Существуют различные типы индукторов. На схеме цепи они обозначаются различными символами. Условные обозначения некоторых индукторов приведены ниже:

Работа индуктора:

В соответствии с правилом электромагнетизма, Законом Эрстеда , когда постоянный ток проходит через прямой проводник, вокруг него создается магнитное поле. Сила магнитного поля зависит от тока питания. Если ток через проводник изменится, результирующее магнитное поле также изменится. Это создаваемое магнитное поле перпендикулярно проводнику.

Направление создаваемого магнитного поля можно найти с помощью правила правой руки Флеминга или правила захвата правой рукой. Согните палец, как будто вы держите проводник, и направьте большой палец в направлении тока. Большой палец показывает направление тока, а изогнутые пальцы показывают направление магнитного поля вокруг проводника.

Как мы знаем, катушка индуктивности представляет собой проводник, намотанный в виде катушки. Переменное магнитное поле создается изменением тока, проходящего через него. Изменяющееся магнитное поле заставляет магнитные линии пересекать часть проводника, что индуцирует ЭДС в проводах. Это явление известно как самоиндукция.

Согласно Ленцу, эта ЭДС, индуцируемая в катушке, направлена ​​противоположно току питания и препятствует любому изменению тока питания. Чем выше скорость изменения тока питания, тем выше скорость изменения магнитного поля и сильнее противодействующий индуцированный ток.

Проще говоря, реактивное сопротивление (сопротивление) катушки индуктивности увеличивается с увеличением частоты питания. Он увеличивается до точки, где полностью блокирует входной ток. Таким образом, индуктор блокирует переменный ток, в то время как он ведет себя как короткое замыкание для постоянного тока.

• Запись по теме: Калькулятор параллельного индуктора

Параметры индуктора:

Параметры любого электронного компонента определяют его производительность и использование. Это дает нам знания о том, как и в какой схеме следует использовать эти компоненты. Некоторые параметры индуктора приведены ниже:

Сопротивление постоянному току (DCR):

Сопротивление катушки индуктивности для постоянного тока называется сопротивлением постоянному току.

В идеале катушка индуктивности не должна иметь сопротивления постоянному току (DCR), но имеет тенденцию иметь некоторое сопротивление при сигналах с частотой 0 Гц или около нее. В схеме он моделируется как отдельное последовательное сопротивление с катушкой индуктивности.

Чтобы измерить сопротивление катушки индуктивности постоянному току, подайте на нее постоянное напряжение и измерьте ток через нее. Затем рассчитайте сопротивление, используя закон Ома для данного напряжения и тока.

R _DC = V/I

Обычно это около нескольких Ом. Сопротивление индуктора постоянному току зависит от длины, площади поперечного сечения используемого провода. Он ниже для индукторов с низким значением и выше для индуктора с высоким значением.

• Запись по теме: Что такое резистор и его применение

Ток насыщения:

В принципе, увеличение тока через катушку, намотанную вокруг ферромагнитного сердечника, увеличивает создаваемый в ней поток. В определенный момент сердечник становится полностью насыщенным, и увеличение тока не увеличивает поток в сердечнике. Таким образом, ток, при котором сердечник становится насыщенным, известен как ток насыщения индуктора.

Превышение тока насыщения снижает проницаемость сердечника. Это впоследствии приводит к резкому уменьшению индуктивности катушки индуктивности. Снижение индуктивности при токе насыщения составляет от 10 до 20%.

Помните, только ферромагнитные материалы могут иметь внутри себя магнитный поток. Таким образом, индуктор с воздушным сердечником не имеет тока насыщения.

Номинальный ток:

Максимальный номинальный ток, который провод, используемый в обмотке индуктора, может выдержать при определенной температуре. Катушка индуктивности может безопасно работать при этом номинальном токе, не повреждая обмотку.

Превышение номинального тока катушки индуктивности приведет к термическому повреждению изоляции обмоток, что приведет к короткому замыканию витков (что в конечном итоге приведет к выходу из строя всего устройства).

Установившийся ток через индуктор не должен превышать номинальный ток индуктора.

• Запись по теме: Что такое конденсатор и его применение

Проницаемость сердечника:

Проницаемость сердечника играет жизненно важную роль в индуктивности катушки индуктивности. Увеличение проницаемости сердечника увеличивает индуктивность. Размер, форма и материал сердечника влияют на индуктивность.

Собственная емкость:

Как мы знаем, катушка индуктивности состоит из нескольких витков. Между каждым из этих витков есть емкость, потому что витки находятся в непосредственной близости и имеют разный потенциал (только в переменном токе, потому что в постоянном токе обмотка короткая).

При увеличении частоты индуктивное сопротивление увеличивается, а емкостное сопротивление уменьшается. Благодаря чему дроссель работает как конденсатор.

Для уменьшения собственной емкости витки в обмотке высокочастотных индукторов располагают далеко друг от друга.

• Запись по теме: Что такое диод и его применение

Собственная резонансная частота:

Как мы установили, между витками катушки есть емкость. Эта емкость создает параллельную LC-цепь.

При увеличении частоты наступает момент, когда индуктивное сопротивление становится равным емкостному сопротивлению. Эта частота известна как резонансная частота.

Катушка индуктивности имеет очень высокий импеданс на резонансной частоте и выглядит как разомкнутая цепь.

Увеличение частоты выше резонансной уменьшит емкостное реактивное сопротивление, и катушка индуктивности начнет вести себя как конденсатор. Чтобы избежать этой проблемы, катушки индуктивности используются ниже их собственной резонансной частоты.

Потери мощности в индукторе:

Потери в меди

Потери, возникающие из-за сопротивления обмотки индуктора, называются потерями в меди. Эти потери зависят от тока, протекающего через индуктор.

Потери в меди = I ² R

Гистерезисные потери

Потери мощности из-за реверсивного магнитного поля в сердечнике называются гистерезисными потерями.

Во время положительного полупериода сердечник намагничивается и насыщается. Во время отрицательного полупериода сердечник не размагничивается сразу, а теряет часть энергии в сердечнике.

Различные материалы сердечника имеют разные коэффициенты гистерезиса. Материалы с низким коэффициентом гистерезиса имеют низкие потери на гистерезис.

• Запись по теме: Что такое сенсор? Различные типы датчиков с приложениями

Потери на вихревые токи

Ток, индуцируемый в сердечнике индуктора из-за окружающего его магнитного поля, называется вихревым током. Потери из-за этого тока называются потерями на вихревые токи.

Эти потери можно свести к минимуму, используя ламинированный сердечник.

Факторы, влияющие на индуктивность катушки индуктивности:

Индуктивность является результатом магнитного поля из-за тока на виток в катушке. Есть 4 основных фактора, влияющих на индуктивность катушки индуктивности. Каждый из них подробно описан ниже;

Длина катушки:

Предположим, что все остальные факторы остаются неизменными, увеличение длины катушки уменьшает индуктивность катушки индуктивности.

Из-за увеличения длины катушки возникает большее сопротивление магнитному полю, создаваемому током за виток.

• Запись по теме: Фильтры, типы фильтров и их применение

Площадь поперечного сечения катушки

При условии, что все остальные факторы остаются неизменными, увеличение площади поперечного сечения катушки увеличивает индуктивность катушки индуктивности.

Из-за увеличения площади поперечного сечения создается меньшее сопротивление создаваемому магнитному полю.

Число витков

Магнитное поле создается за счет тока, протекающего в этих витках, поэтому увеличение числа витков увеличивает общее магнитное поле. Таким образом, увеличивается индуктивность катушки.

Проницаемость сердечника:

Проницаемость сердечника увеличивает магнитное поле катушки в сто раз. Таким образом, наличие сердечника с высокой проницаемостью увеличивает индуктивность той же катушки.

Типы индукторов

Вот подробный пост о различных типах индукторов, таких как соленоиды, дроссели, фиксированные и переменные индукторы, и их применении.

• Связанный пост: Что такое предохранитель – его конструкция, работа и применение

Применение катушки индуктивности

Частотно-селективные цепи (фильтры)

Катушка индуктивности вместе с резистором и конденсатором может использоваться в различных частотных фильтрах, таких как фильтр верхних частот, фильтр нижних частот, полосовой и режекторный фильтры.

Частотные фильтры используются для отделения ненужной частотной составляющей от сигнала.

Related Posts:

• Типы активных фильтров верхних частот
• Типы пассивных фильтров верхних частот

Схема настройки:

Катушка индуктивности в сочетании с конденсатором используется в схеме настройки в радио и телевидении и т. д. для выбора желаемой частоты.

Сенсор:

Катушка индуктивности используется в сенсорах для обнаружения объекта в непосредственной близости без физического контакта. Катушка индуктивности, как мы знаем, создает вокруг себя магнитное поле, когда через нее протекает ток или любое изменение магнитного поля вызывает индуцированный ток в катушке индуктивности.

Любой металлический предмет рядом с индуктором нарушит его магнитное поле. Изменение магнитного поля вызовет ток в катушке индуктивности. Любое изменение тока можно обнаружить, подключив его к цепи измерения тока. Таким образом, мы можем обнаружить любой металлический предмет, используя эту технику.

Индуктивный датчик приближения и датчик движения с индукционной петлей являются наиболее распространенными индуктивными датчиками. Оба они используются для обнаружения объекта, а последний используется для определения количества трафика на оживленном перекрестке. Данные трафика используются для эффективного управления сигналами.

• Запись по теме: Что такое коммутатор — его конструкция, работа и применение

Трансформаторы

Трансформатор представляет собой две отдельные катушки индуктивности, расположенные в непосредственной близости с общим сердечником, который использует магнитный поток, создаваемый одной катушкой, и индуцирует ЭДС в другой катушке за счет взаимной индукции.