Катушки индуктивности: ленточные, с воздушным сердечником, трансформаторные

Бренд

JantzenMundorf

Индуктивность

Сопротивление

Диаметр проводника

Сечение

Тип проводника

Катушка индуктивности – это пассивный элемент, основной параметр которого измеряется в Генри (а также тысячных и миллионных долях – миллигенри и микрогенри). Кроме того, важным параметром катушки индуктивности является и максимально допустимый рабочий ток. В Hi-Fi-аппаратуре катушки индуктивности используются главным образом при построении различных фильтров, например, в акустических системах или в блоках питания.

По своей конструкции катушка индуктивности состоит из обмотки, выполненной проводом различного сечения и имеющей разное количество витков. В некоторых случаях катушки не имеют сердечника – они наматываются на технологической оправке, которая потом удаляется (катушка с воздушным сердечником), или, будучи выполненной из диэлектрика, не оказывает влияния на их параметры. Также существуют катушки, оснащенные сердечником из магнитных материалов (например, феррита). Использование таких сердечников позволяет повысить индуктивность катушки без существенного увеличения ее габаритов (числа витков обмотки), хотя в некоторых случаях может приводить к ухудшению ее звуковых характеристики. По этой причине в разделительных фильтрах высококлассной акустики, как правило, используются катушки индуктивности с воздушным сердечником.

Качество и стабильность параметров проводника, из которого изготовлена катушка индуктивности, равномерность ее намотки, характеристики сердечника (при его наличии) напрямую влияют на качество звучания аудиотехники, в которой она используется. Поэтому, как и другие радиокомпоненты, покупать катушки индуктивности лучше в проверенных специализированных магазинах, способных гарантировать подлинность предлагаемой продукции.

Катушки индуктивности Jantzen

Катушки индуктивности Mundorf

• Катушка индуктивности с большим выбором вариантов значений индуктивности и сопротивления. Воздушный сердечник, медный провод высокой степени очистки, зависимое от провода значение коммутируемой мощности.

  Катушка индуктивности

  Jantzen Air Core Wire Coil

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушка индуктивности, железный пермитовый сердечник с низким гистерезисом. Предназначена для использования в басовой и мид-секции кроссовера. Выбор вариантов с различными значениями индуктивности и сверхнизкого сопротивления.

  Катушка индуктивности

  Jantzen Iron Core Coil

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушка индуктивности с воздушным сердечником, изготовлена с использованием круглого кабеля из бескислородной меди. Используется дополнительная лаковая пропитка. Разработаны для акустических систем высокого класса.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Air-Core L

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушка индуктивности, железный пермитовый сердечник с низким гитерезисом. Предназначена для использования в басовой и мид-секции кроссовера. Сверху и снизу расположены диски, которые позволяют уменьшить диаметр катушки для использования меньшего количества меди и сокращения расстояние между катушками в схеме.

  Катушка индуктивности

  Jantzen Iron Core Coil + Discs

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Серия катушек индуктивности с воздушным сердечником M-Coil BL представляет из себя модернизированную серию L, где используется фиксация проводника спеченным лаком. Звуковые характеристики данной серии значительно улучшены.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Air-Core BL

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Индуктивность: 0.68 мГн; Сопротивление: 0.36 Ом. Допуск номинальной индуктивности +/- 3%

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil pipe-core

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки M-Coil H Drum-Core сделаны из одножильного медного (OFC) проводника круглого сечения. Они спроектированы для работы в низкочастотном и среднечастотном диапазоне, а также для параллельного использования, когда наиболее важными являются компактные размеры, низкий уровень искажений вместе с очень низким внутренним …

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Ferrit-Core H drum-core

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Индуктивность: 0.68 мГн; Сопротивление: 0.36 Ом. Допуск номинальной индуктивности +/- 3%

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Backed pipe-core

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки индуктивности M-Coil CFC с воздушным сердечником, изготовленные из фольги, намотанной слой за слоем, обладают очень низкой емкостью, несмотря на сходство с конденсаторами из фольги.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Air-Core CF

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки M-Coil LL Hepta Strand объединяют тональную прозрачность, красоту и отсутствие искажений катушек с воздушным сердечником с широкой стерео-панорамой, теплотой и живостью характерными для медного проводника.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Air-Core LL

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушка индуктивности со сверхнизким значением сопротивления, используется фольга вместо проводов. Применяется в кроссоверах современных высокопроизводительных акустических систем для повышения качества звука.

  Катушка индуктивности

  Jantzen Cross Coil

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки M-Coil Drum-Core сделаны из одножильного медного (OFC) проводника круглого сечения. Они спроектированы для работы в низкочастотном и среднечастотном диапазоне, а также для параллельного использования, когда наиболее важными являются компактные размеры, низкий уровень искажений вместе с очень низким внутренним сопротивлением …

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Ferrit-Core BH drum-core

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Индуктивность: 0. 12 мГн; Сопротивление: 0.14 Ом

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Air-Core and Foil VLCU

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушка индуктивности для кроссоверов, различные варианты сопротивления и индуктивности. Используется бумага толщиной 60 мкм в качестве диэлектрика и медная фольга, пропитка из воскового парафина.

  Катушка индуктивности

  Jantzen Wax Coil

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушка индуктивности из медной проволоки с твердым сердечником для применений, требующих компактных размеров (к примеру, для устройств регулировки или автомобильных кроссоверов). Спроектирована для работы в низкочастотном и среднечастотном диапазоне.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Ferrit-Core F pin-core

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушка индуктивности для кроссоверов, различные варианты сопротивления и индуктивности. Используется пропитка из воска, уменьшен скин-эффект и убран «микрофонный» эффект.

  Катушка индуктивности

  Jantzen Litz Wire Wax Coil

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Индуктивность: 1.2 мГн; Сопротивление: 0.12 Ом

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Ferrit-Core LH drum-core litz-wire

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки индуктивности с воздушным сердечником серии M-Coil VL — отличаются значительно улучшенными звуковыми характеристиками серии L путём использования вакуумной пропитки проводника.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Air-Core VL

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки M-Coil Pin Core сделаны из одножильного медного (OFC) проводника. Они спроектированы для работы в низкочастотном и среднечастотном диапазоне, а также для параллельного использования, когда наиболее важными являются компактные размеры и хорошее соотношение цена/качество, например, для автомобильных аудио фильтров. В серии …

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Ferrit-Core BF pin-core

  Индуктивность: 5.6 мГн

  Сопротивление: 1.69 Ом

• Катушка индуктивности с тороидальным сердечником, низкое сопротивление, различные варианты индуктивности. Ламинированная стальная лента, эпоксидное покрытие. Предназначена для кроссоверов, в том числе и в пассивных сабвуферах.

  Катушка индуктивности

  Jantzen C-Coil

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil drum-core

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки индуктивности M-Coil BA rod core — это модернизированная версия катушек серии А, в которых применена техноллогия фиксации проводника спекшимся лаком.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Aronit-Core BA rod-core

  Индуктивность: 0.47 мГн

  Сопротивление: 0.11 Ом

• Индуктивность: 0.1 мГн; Сопротивление: 0.03 Ом

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Stack-Core and Foil VSCU

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки M-Coil BS Laminated Core Coils объединяют в себе низкие искажения и малое внутреннее сопротивления феронового сердечника с отличной динамикой и теплотой звучания при воспроизведении, характерных для витков медного провода, скрепленных спеченным лаком.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Feron-Core BS stack-core

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки M-Coil CFS Laminated Core Coils из медной фольги объединяют в себе низкие искажения и малое внутреннее сопротивления феронового сердечника с высоким разрешением и отличными динамическими характеристиками фольги из чистой OFC меди.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Feron-Core CFS stack-core

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушка индуктивности с воздушным сердечником серии M-Coil L, изготовленная с использованием кабеля типа литцентрат 6 х 2 мм из круглых проводников из бескислородной меди.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Air-Core L390

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Высокое качество серии M-Coil N может быть улучшено при фиксации проводника спекшимся лаком, что реализовано в данной серии M-Coil BN.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Feron-Core BN Zero-Ohm

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки индуктивности с воздушным сердечником серии M-Coil VL — отличаются значительно улучшенными звуковыми характеристиками серии L путём использования вакуумной пропитки проводника. Серия VL390 изготовлена с использованием кабеля лицендрата 6х2 мм.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Air-Core VL390

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки M-Coil transformer-core объединяют в себе самый низкий уровень искажений, точное сохранение формы импульса и низкое внутреннее сопротивление даже при больших мощностях и уровнях сигнала. В серии VT используется технология фиксации с помощью вакуумной пропитки.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Feron-Core VT transformer-core

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• В серии M-Coil VN высокое качество серии N улучшено благодаря использованию технологии вакуумной пропитки проводника.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Feron-Core VN Zero-Ohm

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• В катушках M-Coil transformer-core из медной фольги прекрасно сочетаются естественная динамика и тональная прозрачность фольги из чистой меди OFC с высокой точностью катушек с фероновым сердечником, даже при самых низких звуковых частотах.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Feron-Core CFT transformer-core

  Индуктивность: 3 мГн

  Сопротивление: 0.14 Ом

• В серии M-Coil VN высокое качество серии N улучшено благодаря использованию технологии вакуумной пропитки проводника. В серии VN390 используется кабель типа лицендрат.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Feron-Core VN390 Zero-Ohm

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки M-Coil transformer-core объединяют в себе самый низкий уровень искажений, точное сохранение формы импульса и низкое внутреннее сопротивление даже при больших мощностях и уровнях сигнала. Серия T390 изготовлена с использованием кабеля типа лицендрат 6х2мм.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Feron-Core T390 transformer-core

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки M-Coil transformer-core объединяют в себе самый низкий уровень искажений, точное сохранение формы импульса и низкое внутреннее сопротивление даже при больших мощностях и уровнях сигнала. В серии VT используется технология фиксации с помощью вакуумной пропитки. В VT390 используется кабель типа лицендрат.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Feron-Core VT390 transformer-core

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Катушки M-Coil SFC из серебряной фольги разработаны для самого высокого класса аудио-компонентов, позволяя получить абсолютно чистую и объемную музыкальную сцену, полностью раскрывая всю динамику в мельчайших деталях и все оттенки тембров воспроизводимого звука.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Air-Core SFC

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

• Выдающиеся качества серии SFC улучшены в серии SGFC при помощи добавления в серебро 1% чистого золота.

  Катушка индуктивности

  Mundorf M-Coil Air-Core SGFC Silver-Gold

  Индуктивность: 

  Сопротивление: 

Данные отзывы написаны реальными покупателями катушек индуктивности в нашем магазине. Мы не публикуем фамилии клиентов из соображений сохранности персональных данных. Покупая у нас тот или иной товар, вы также имеете возможность добавить свой отзыв.

Основы моделирования катушек индуктивности в COMSOL Multiphysics®

Продолжительность: 1:18:21

Вернуться в Видеогалерею

• Описание
• Субтитры

Индуктор или катушка индуктивности — это один из базовых и ключевых элементов многих электротехнических приборов.

Модуль AC/DC пакета COMSOL Multiphysics^® позволяет удобно и эффективно моделировать в статике (DC-режим) и динамике (AC-режим) катушки индуктивности и системы на их основе, получая на выходе данные о распределении э/м полей и сосредоточенные характеристики сопротивления, индуктивности и импеданса (для AC-режима).

В рамках данного видеоурока мы на нескольких примерах разберем все основные настройки для расчета катушек индуктивности в COMSOL Multiphysics^®, покажем инструменты для отрисовки и описания различных конфигураций индукторов (как с явным заданием витков, так и в гомогенизированном представлении для случая многовитковых намоток), обсудим методы повышения сходимости и техники постобработки. Кроме того, мы затронем некоторые аспекты моделирования планарных катушек, высокочастотных устройств и т.п. В видео также систематизированы основные примеры и шаблоны индукторов, доступные в галерее моделей и приложений COMSOL Multiphysics

®.

Дополнительные материалы:

• Моделирование магнитных полей в COMSOL Multiphysics^®
• Моделирование токопроводящих шин в COMSOL Multiphysics^®
• Расчёт планарной катушки в COMSOL Multiphysics^® с использованием технологии Layered Shell
• Моделирование многовитковых катушек индуктивности в COMSOL Multiphysics^®
• Оптимизация катушки индуктивности с помощью инструментов COMSOL Multiphysics^®
• Учебный онлайн-курс из 20 частей по моделированию индукторов COMSOL Multiphysics^®
• Электроакустические расчеты в COMSOL Multiphysics^®
• Моделирование ферромагнитных материалов в COMSOL Multiphysics^®
• Основы моделирования вращающихся электрических машин в COMSOL Multiphysics^®

Если Вас заинтересовали описанные в видео задачи и Вам интересно более подробно ознакомиться с нашим ПО, просто свяжитесь с нами для получения информации о всех его возможностях и ценах.

Оглавление

Введение (0:00) Магнитные расчеты в COMSOL

® (3:25) Задание контуров с током в интерфейсе Magnetic Fields (6:00) Узел Coil с опцией Single Conductor (10:30) ДЕМО: Катушка на кольцевом сердечнике в DC режиме (11:33) ДЕМО: Катушка на кольцевом сердечнике в AC режиме, повышение сходимости (37:45) Комментарии по настройкам и области применения узла Coil (56:00) Узел Coil с опцией Homogenized Multi-Turn (1:03:08) Описание катушек в 2d (1:07:05) Заключение, контактная информация, Q&A (1:08:15)

Что такое индуктор?

В этой статье дается очень простое определение того, что такое магнетизм, что такое индуктор? как пассивный электронный компонент и его основное применение и технологии.

Катушки индуктивности, также называемые катушками или иногда дросселями, являются важными пассивными компонентами наряду с резисторами (R) и конденсаторами (C). Катушки обычно относятся к намотанным токопроводящим проводам, и среди них катушки с одиночным намотанным проводом в последние годы стали называть катушками индуктивности. Если

предназначен для низкочастотных применений, обычно имеет сердечник с замкнутой магнитной цепью, состоящий из многослойного железа (сетевая частота) или ферритового тороида (выше 1 кГц).

Индуктивность обычно обозначается символом «L». Хотя говорят, что эта L исходит от Ленца из «Закона Ленца», связанного с электромагнитной индукцией, также, по-видимому, существуют различные теории.

Основная конструкция индуктора состоит из токопроводящего провода, намотанного в виде катушки, который способен преобразовывать электрическую энергию в магнитную и сохранять ее внутри индуктора. Сохраняемое количество магнитной энергии определяется индуктивностью индуктора и измеряется в Генри (Гн).

Катушки индуктивности замедляют скачки или скачки тока, временно накапливая энергию в электромагнитном поле, а затем выпуская ее обратно в цепь. В гидродинамической аналогии (рис.1) индуктор работает как большой маховик, оказывающий сопротивление каждому изменению потока/тока. Любой, кто переворачивал велосипед вверх дном и крутил руль до скорости, знает, что при старте возникает определенное сопротивление. Но как только вы набираете скорость на колесе, требуется очень мало усилий для поддержания скорости. Если вы затем хотите затормозить, это требует значительной силы.

Рисунок 1. Катушка индуктивности как «маховик» в гидродинамической аналогии частотный шум в электрических цепях

Хранение и передача энергии в силовых преобразователях (постоянного тока или переменного тока)

Создание настроенных генераторов или LC (индуктор/конденсатор) «резервуарных» цепей

Согласование импеданса

Катушки индуктивности

также используются в электрических цепях для снижения электромагнитных помех за счет ослабления высокочастотного шума, чтобы соответствовать требованиям к электромагнитному излучению и помехоустойчивости.

Что такое дроссель?

В основном индукторы состоят из катушки. Если мы вставим сердечник из магнитного материала, индуктивные свойства катушки увеличатся. Такие катушки называются дросселями. Когда мы пропускаем ток через дроссель, в магнитном материале индуцируются электрические токи, которые пытаются создать противодействующее магнитное поле. Эти токи нежелательны как по этой причине, так и потому, что они создают потери тепла.

Исключаются однородные магнитные тела; индуцированный ток будет слишком большим. Вместо этого используются взаимно изолированные ленты или порошковая технология, при которой связующий материал между магнитными гранулами ограничивает наведенный ток своим удельным сопротивлением.

Катушки индуктивности могут быть соединены последовательно или параллельно; индуктивность подчиняется тем же законам, что и для резисторов.

Последовательное соединение

Уравнение последовательного индуктивного соединения [1]

Параллельное соединение
Для катушек без потерь и катушек с одинаковым фазовым углом применяется

уравнение параллельной индуктивности [2]

Индуктивное реактивное сопротивление

Как и конденсатор, катушка индуктивности влияет на реактивное сопротивление в цепи переменного тока. Чтобы разделить это реактивное сопротивление от реактивного сопротивления конденсатора, его называют индуктивным реактивным сопротивлением XL. Величина выражается в омах и соответствует формуле:

уравнение индуктивного сопротивления [3]

ω = 2 x π x f, где f означает частоту, выраженную в Гц.

Основная конструкция катушек индуктивности и индуктивности

Самые простые катушки индуктивности состоят из токопроводящего провода, намотанного в форме катушки, с обоими концами токопроводящего провода в качестве внешних клемм. В последние годы большинство катушек индуктивности включают в себя сердечник, вокруг которого намотан токопроводящий провод.

Рисунок 2. Базовая конструкция индуктора (слева) и ее практические примеры (справа)

Индуктивность индуктора определяется следующим уравнением [4]: ​​

индуктивность индуктора уравнение [4]

• L Индуктивность (Гн)
• k Коэффициент Нагаоки
• мк Проницаемость сердечника (Гн/м)
• N Количество витков катушки
• S Площадь сечения рулона (м ² )
• л Длина рулона (м)

Рис. 3. Иллюстрация увеличения индуктивности катушки индуктивности; источник: Panasonic

Эквивалентная схема

Катушку индуктивности можно описать с помощью рисунка 2.

Рисунок 2. Катушка индуктивности с обмоткой на сердечнике и с развитой паразитной емкостью

Паразитные емкости между обмотками и между обмотками и сердечником можно суммировать в одну общую емкость CL. Провод обмотки также имеет сопротивление, и в магнитном материале появляются эквивалентные сопротивления потерь. В совокупности характеристики индуктора можно описать следующей эквивалентной схемой.

Рис. 3. Эквивалентная схема катушки индуктивности.

На более низких частотах емкость играет незначительную роль, но по мере увеличения частоты мы достигаем собственной резонансной частоты fr (иногда сокращенно SRF), где кривая импеданса достигает пика, а затем поворачивает вниз и становится емкостной.

уравнение частоты собственного резонанса индуктора [4]

Частота измерения (испытательная частота) находится на достаточном расстоянии от fr и всегда указывается для соответствующего индуктора.

Электрическое и магнитное поле

При сравнении магнитных полей с электрическими можно обнаружить аналогии между некоторыми параметрами. Они приведены в таблице 1.:

Tab. 1. Аналогии между магнитными и электрическими полями0001

Узнайте, как работают индукторы, где мы их используем, почему мы их используем, какие типы и почему они важны.

Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube.

Помните, что электричество опасно и может привести к летальному исходу, вы должны иметь квалификацию и компетентность для выполнения любых электромонтажных работ.

Что такое индуктор?

Катушка индуктивности — это компонент электрической цепи, который накапливает энергию в своем магнитном поле. Он может освободить это почти мгновенно. Способность накапливать и быстро высвобождать энергию — очень важная функция, поэтому мы используем их во всех видах цепей.

В нашей предыдущей статье мы рассмотрели, как работают конденсаторы, чтобы прочитать НАЖМИТЕ СЮДА .

Как работает индуктор?

Во-первых, представьте себе воду, текущую по некоторым трубам. Есть насос, толкающий эту воду, который эквивалентен нашей батарее. Труба разветвляется на две ветки, трубы эквивалентны нашим проводам. В одном ответвлении есть труба с переходником, этот переход затрудняет протекание воды, поэтому он эквивалентен сопротивлению в электрической цепи.

Электрическая цепь дросселя.

В другую ветку встроено водяное колесо. Водяное колесо может вращаться, и вода, протекающая через него, заставит его вращаться. Колесо очень тяжелое, поэтому требуется некоторое время, чтобы набрать скорость, и вода должна продолжать давить на него, чтобы заставить его двигаться. Это эквивалентно нашему индуктору.

Аналогия с водяным колесом

Когда мы впервые запускаем насос, вода будет течь, и она хочет вернуться к насосу, поскольку это замкнутый контур, точно так же, как когда электроны покидают батарею, они текут, пытаясь вернуться к с другой стороны аккумулятора.

Обратите внимание: в этих анимациях мы используем поток электронов от отрицательного к положительному, но вы, возможно, привыкли видеть обычный поток от положительного к отрицательному. Просто знайте о двух и о том, какой из них мы используем.

через GIPHY

По течению воды; он достигает ветвей и должен решить, какой путь выбрать. Вода давит на колесо, но колесу потребуется некоторое время, чтобы начать движение, поэтому оно создает большое сопротивление трубе, что затрудняет течение воды по этому пути, поэтому вместо этого вода пойдет по пути. редуктора, потому что он может протекать прямо через него и гораздо легче возвращаться к насосу.

По мере того, как вода продолжает давить, колесо будет вращаться все быстрее и быстрее, пока не достигнет максимальной скорости. Теперь колесо практически не оказывает сопротивления, поэтому вода может течь по этому пути намного легче, чем по пути редуктора. Вода в значительной степени перестанет течь через редуктор и будет полностью течь через водяное колесо.

Когда мы выключим насос, вода больше не будет поступать в систему, но водяное колесо вращается так быстро, что не может просто остановиться, у него есть инерция. Поскольку он продолжает вращаться, теперь он будет толкать воду и действовать как насос. Вода будет течь по петле обратно сама по себе, пока сопротивление труб и редуктора не замедлит воду настолько, что колесо перестанет вращаться.

Таким образом, мы можем включать и выключать насос, а водяное колесо будет поддерживать движение воды в течение короткого времени во время перерывов.

Мы получаем очень похожий сценарий, когда подключаем катушку индуктивности параллельно резистивной нагрузке, такой как лампа.

Основы индуктора.

Когда мы запитываем цепь, электроны будут сначала течь через лампу и питать ее, очень небольшой ток будет течь через индуктор, потому что его сопротивление вначале слишком велико. Сопротивление уменьшится и позволит протекать большему току. В конце концов индуктор практически не оказывает сопротивления, поэтому электроны предпочтут вернуться по этому пути к источнику питания, и лампа выключится.

Снижение сопротивления.

Когда мы отключаем источник питания, индуктор будет продолжать толкать электроны по петле и через лампу, пока сопротивление не рассеет энергию.

Пример схемы при отключенном питании.

Что происходит в индукторе, чтобы он работал так?

Когда мы пропускаем электрический ток через провод, провод создает вокруг себя магнитное поле. Мы можем увидеть это, поместив компас вокруг провода, когда мы пропускаем ток через провод, компасы будут двигаться и выравниваться с магнитным полем.

Пример компаса.

Когда мы меняем направление тока; магнитное поле меняет направление на противоположное, поэтому компасы также меняют направление, чтобы выровняться с этим. Чем больший ток мы пропускаем через провод, тем больше становится магнитное поле.

Циркуль вокруг проволоки.

Когда мы сворачиваем проволоку в катушку, каждая проволока снова создает магнитное поле, но теперь все они сольются вместе и образуют большее, более мощное магнитное поле.

Магнитное поле вокруг катушки.

Мы можем увидеть магнитное поле магнита, просто посыпав магнит несколькими железными опилками, которые обнажат линии магнитного потока.

Магнитное поле

через GIPHY

При отключении электричества; магнитного поля не существует, но когда мы подключаем источник питания, через катушку начинает течь ток, поэтому магнитное поле начинает формироваться и увеличиваться в размерах до максимального размера.

Магнитное поле накапливает энергию. Когда питание отключается, магнитное поле начинает схлопываться, поэтому магнитное поле будет преобразовано в электрическую энергию, и это толкает электроны вперед.

через GIPHY

На самом деле это произойдет невероятно быстро, мы просто замедлили анимацию, чтобы ее было легче увидеть и понять.

Почему это происходит?

Катушки индуктивности не любят изменения тока, они хотят, чтобы все оставалось по-прежнему. Когда ток увеличивается, они пытаются остановить его противодействующей силой. Когда ток уменьшается, они пытаются остановить его, выталкивая электроны, чтобы попытаться сохранить его таким, каким он был.

Таким образом, когда цепь переходит из выключенного состояния во включенное, произойдет изменение тока, он увеличился. Индуктор попытается остановить это, поэтому он создает противодействующую силу, известную как обратная ЭДС или электродвижущая сила, которая противодействует силе, которая ее создала. В этом случае ток течет через катушку индуктивности от батареи. Некоторый ток все еще будет протекать, и при этом он создает магнитное поле, которое будет постепенно увеличиваться. По мере его увеличения через индуктор будет протекать все больший и больший ток, и обратная ЭДС будет исчезать. Магнитное поле достигнет своего максимума, и ток стабилизируется. Катушка индуктивности больше не сопротивляется потоку тока и действует как обычный кусок провода. Это создает очень легкий путь для обратного потока электронов к батарее, что намного проще, чем поток через лампу, поэтому электроны будут проходить через индуктор, и лампа больше не будет светить.

Когда мы отключаем питание, индуктор понимает, что ток уменьшился. Ему это не нравится, и он пытается поддерживать его постоянным, поэтому он будет выталкивать электроны, чтобы попытаться стабилизировать его, это приведет к включению света. Помните, что магнитное поле накапливает энергию электронов, протекающих через него, и будет преобразовывать ее обратно в электрическую энергию, чтобы попытаться стабилизировать ток, но магнитное поле будет существовать только тогда, когда ток проходит через провод, и поэтому ток уменьшается от сопротивление цепи, магнитное поле разрушается до тех пор, пока оно больше не обеспечивает никакой энергии.

Катушка индуктивности v резистор

Если мы подключим резистор и катушку индуктивности в отдельных цепях к осциллографу, мы можем визуально увидеть эффекты. Когда ток не течет, линия постоянна и плоская на нуле. Но когда мы пропускаем ток через резистор, мы получаем мгновенный вертикальный график прямо вверх, а затем он становится плоским и продолжается до определенного значения. Однако, когда мы подключаем катушку индуктивности и пропускаем через нее ток, он не будет мгновенно подниматься вверх, он будет постепенно увеличиваться и формировать изогнутый профиль, в конечном итоге сохраняя фиксированную скорость.

Когда мы останавливаем ток через резистор, он снова мгновенно падает, и мы возвращаем эту внезапную вертикальную линию к нулю. Но когда мы останавливаем ток через индуктор, ток продолжается, и мы получаем еще один изогнутый профиль до нуля. Это показывает нам, как индуктор сопротивляется начальному увеличению, а также пытается предотвратить уменьшение.

Кстати, мы подробно рассмотрели ток в предыдущей статье, проверьте ЗДЕСЬ .

Как выглядят катушки индуктивности?

Катушки индуктивности в печатных платах будут выглядеть примерно так, как показано ниже.

Катушки индуктивности в печатных платах.

По сути, просто медная проволока, обернутая вокруг цилиндра или кольца. У нас есть другие конструкции, которые имеют кожух, обычно это экранирует его магнитное поле и предотвращает его взаимодействие с другими компонентами.

Мы увидим катушки индуктивности, представленные на технических чертежах с такими символами.

Обозначения на технических чертежах.

Следует помнить, что все со спиральным проводом будет действовать как индуктор, включая двигатели, трансформаторы и реле.

Для чего мы используем катушки индуктивности?

• Мы используем их в повышающих преобразователях для увеличения выходного напряжения постоянного тока при одновременном снижении тока.
• Мы можем использовать их, чтобы заглушить источник переменного тока и пропустить только постоянный ток.