Site Loader

Содержание

Явление самоиндукции — урок. Физика, 9 класс.

Согласно правилу Ленца индукционный ток в замкнутом контуре всегда противодействует своим магнитным полем изменению внешнего магнитного потока, которое вызвало его появление.

Рассмотрим случай, когда явление электромагнитной индукции наблюдается при изменении силы тока, проходящего через катушку с большим количеством витков. Если причина возникновения индукционного тока состоит в возрастании тока, то индукционный ток своим магнитным полем будет противодействовать этому возрастанию.

Убедиться в этом можно на следующем опыте.

Соберем цепь по следующему принципу: один участок содержит электрическую лампу и катушку индуктивности, второй участок — электрическую лампу и сопротивление, которое одинаково с сопротивлением катушки. В замкнутом электрическом контуре на первом участке наблюдаем явление запаздывания включения лампы, которое называется самоиндукцией.

 

 

 

 

 

 

 

Самоиндукция — это явление возникновения индукционного тока в цепи при изменении протекающего по цепи тока.

Возникающий индукционный ток называют током самоиндукции.

На участке цепи, содержащий катушку, возник индукционный ток, который препятствовал нарастанию основного тока, создаваемого источником, поэтому лампа загорелась позже, чем лампа соединенная с резистором. Из этого следует, что индуктивность катушки превышает индуктивность резистора.

Индуктивность — это физическая величина, которую обозначают буквой L.

Индуктивность характеризует способность катушки препятствовать нарастанию силы тока.

Обрати внимание!

За единицу измерения индуктивности принят генри (Гн).

L=1 Гн

Различные катушки могут иметь разную индуктивность. Она зависит от:

  • размеров и формы катушки;
  • числа витков;
  • наличия сердечника;
  • материала, из которого изготовлен сердечник.

Чем большей индуктивностью обладает катушка, тем с большим запозданием будет загораться лампа.

Явление самоиндукции можно наблюдать и при размыкании цепи. Изменим цепь.

 

 

Параллельно источнику тока включены катушка и лампа.

В такой цепи наблюдается явление кратковременного свечения лампы при размыкании электрической цепи, что также объясняется правилом Ленца о явлении самоиндукции как механизме препятствия изменения тока в контуре.

Применение катушек с большими значениями индуктивности, которые являются одновременно технологическими элементами электрической цепи и источниками больших значений ЭДС самоиндукции, может приводить при разрывах цепи к электризации воздуха.

 

САМОИНДУКЦИЯ — это… Что такое САМОИНДУКЦИЯ?

  • самоиндукция — самоиндукция …   Орфографический словарь-справочник

  • Самоиндукция — это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре [1]при изменении протекающего через контур тока. При изменении тока в контуре пропорционально меняется[2] и магнитный поток через поверхность, ограниченную этим контуром[3]. Изменение… …   Википедия

  • САМОИНДУКЦИЯ — возникновение эдс индукции в проводящем контуре при изменении в нём силы тока; частный случаи электромагнитной индукции. При изменении тока в контуре меняется поток магн. индукции через поверхность, ограниченную этим контуром, в результате чего в …   Физическая энциклопедия

  • САМОИНДУКЦИЯ — возбуждение электродвижущей силы индукции (эдс) в электрической цепи при изменении электрического тока в этой цепи; частный случай электромагнитной индукции. Электродвижущая сила самоиндукции прямо пропорциональна скорости изменения тока;… …   Большой Энциклопедический словарь

  • САМОИНДУКЦИЯ — САМОИНДУКЦИЯ, самоиндукции, жен. (физ.). 1. только ед. Явление, состоящее в том, что когда в проводнике изменяется ток, то в нем появляется электродвижущая сила, препятствующая этому изменению. Катушка самоиндукции. 2. Прибор, обладающий… …   Толковый словарь Ушакова

  • САМОИНДУКЦИЯ — наведение электродвижущей силы в проводах, а также в обмотках электр. машин, трансформаторов, аппаратов и приборов при изменении величины или направления протекающего по ним электр. тока. Протекающий по проводам и обмоткам ток создает вокруг них… …   Технический железнодорожный словарь

  • Самоиндукция

    — электромагнитная индукция, вызванная изменением сцепляющегося с контуром магнитного потока, обусловленного электрическим током в этом контуре… Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв.… …   Официальная терминология

  • самоиндукция — сущ., кол во синонимов: 1 • возбуждение электродвижущей силы (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • самоиндукция — Электромагнитная индукция, вызванная изменением сцепляющегося с контуром магнитного потока, обусловленного электрическим током в этом контуре. [ГОСТ Р 52002 2003] EN self induction electromagnetic induction in a tube of current due to variations… …   Справочник технического переводчика

  • САМОИНДУКЦИЯ — частный случай электромагнитной индукции (см. (2)), состоящий в возникновении наведённой (индуцированной) ЭДС в цепи и обусловленный изменениями во времени магнитного поля, создаваемого изменяющимся по величине током, протекающим в этой же цепи.… …   Большая политехническая энциклопедия

  • Самоиндукция — Викизнание… Это Вам НЕ Википедия!

    Самоиндукция

    — частный случай явления индукции токов (см. Индукция), а именно индукция тока в проводнике, вызываемая изменением силы тока, протекающего по этому проводнику. Это явление было замечено Фарадеем в 1834 г., три года спустя после его знаменитого открытия индукции токов. Фарадей нашел, что всякое изменение силы тока в проводнике сопровождается возникновением особой электродвижущий силы, которая стремится возбудить в этом проводнике ток, противодействующий происходящему изменению главного тока. Так, при увеличении силы тока в проводнике появляется в нем электродвижущая сила, вследствие которой происходит замедление в возрастании силы тока; при уменьшении силы тока появляется электродвижущая сила, от которой ослабление тока становится также медленнее. Такая электродвижущая сила, возникающая в проводнике при изменении силы тока в нем, называется

    электродвижущей силой С., а ток, возбуждаемый ею, носит название экстратока.
    — С. наблюдается особенно хорошо, когда в цепи тока находится катушка, и еще лучше, когда внутри этой катушки помещен железный сердечник. В последнем случае при замыкании цепи ток появляется сначала слабый, а затем только в течение некоторого промежутка времени он, непрерывно возрастая, достигает своей наибольшей силы. При размыкании цепи С. усиливает искру, являющуюся в месте разрыва цепи, и может вызвать весьма сильное физиологическое действие на организм человека или животного, когда тело человека или животного введено в цепь тока. Закон, которому подчинено явление С., тот же, какой управляет вообще явлениями индукции токов. Самоиндукция происходит вследствие того, что при изменении силы тока изменяется магнитный поток, пронизывающий контур этого тока и возбуждающийся самим этим током.
    Электродвижущая сила С., являющаяся в какой-либо момент времени, равна скорости изменения силы этого магнитного потока, взятой с обратным знаком и соответствующей рассматриваемому моменту времени, или иначе — она равна взятому с обратным знаком и рассчитанному на единицу времени изменению числа линий магнитной индукции, пронизывающих контур данного тока и возбуждающихся этим же током (см. Магнитизм). Обозначая чрез i силу тока, мы можем силу магнитного потока, пронизывающего контур этого тока и возбуждаемого последним, выразить чрез Li. Величина L, зависящая от формы и размеров контура тока, от свойства окружающей среды и в некоторых случаях (когда проводник приготовлен из сильно магнитного металла) от магнитных свойств проводника, носит название
    коэффициента С. цепи.
    Согласно вышеприведенному закону, электродвижущая сила С. ε выражается через

    ε = d(Li)/dt… (1)

    и в случае, когда находящиеся в цепи проводники неизменны, т. е. сохраняют свои размеры и форму, а также магнитные свойства этих проводников остаются одинаковыми при различных силах тока и окружающая среда не подвергается никакому изменению, электродвижущая сила С. вычисляется по формуле

    ε = —L(di/dt)… (2)

    т. е. при данных условиях коэффициент С. имеет постоянную величину. Принимая во внимание закон Ома и формулу (2), мы получаем для силы тока

    i, являющегося в какой-либо цепи, которой сопротивление R и коэффициент С. L, от электродвижущей силы Е, выражение

    i = [(Е — L)(di /dt)]/R… (3)

    Отсюда при условии, что Е постоянна, т. е. что ток получается от источника, обладающего постоянной электродвижущей силой (элемент, гальваническая батарея или аккумуляторы), при помощи интегрального исчисления находим

    i = (Е/R) [1 — e-(R/L)t]… (4).

    Здесь е обозначает основание Неперовых логарифмов, a t — время, протекшее от момента замыкания цепи до момента, для которого мы определяем силу

    i. Из формулы (4) видно, что ток достигает своей наибольшей силы Е/R только через бесконечно большое время, но на самом деле величина e-(R/L)t очень быстро становится ничтожно малой и притом тем быстрее, чем больше R и меньше L. Однако для большой величины L, как это будет в том случае, когда в цепи находится электромагнит, продолжительность установления тока может быть немалая. Она может измеряться даже минутами. Когда в цепи находится источник тока, которого электродвижущая сила изменяется гармонически n раз в единицу времени (в секунду), т. е. выражается через Е = Е 0Sin2 π nt, то для получающегося при этом переменного тока теория дает (см. Переменный ток) формулу

    i = Е 0(Sin2 π nt — θ)/(√[R2 +4 π 2n2L2])… (5)

    в которой tgθ = 2 π nL/R. Из формулы (5) видно, что в данном случае для опроделения силы тока необходимо знать, кроме величины электродвижущей силы и сопротивления цепи, еще и коэффициент С. цепи. При таком переменном токе кажущееся сопротивление, т. е. величина √(R2 +4 π 2n2L2) при большой величине L может быть значительно больше R, т. е. того сопротивления, какое оказывает цепь току постоянному. Определение величины

    L производится в большей части случаев непосредственно путем опыта, так как теория дает возможность только для немногих проводников найти формулу для L. Так, напр., для очень длинной прямой катушки, состоящей из n оборотов, расположенных в одном слое, теоретически выводится формула

    L = 4 π 2(n2/l)S.

    В этой формуле S обозначает поперечное сечение катушки. Для длинной прямой катушки, состоящей из n оборотов, расположенных в нескольких слоях, может быть применена формула

    L =n2r2/(0,01844r + 0,035l + 0,031d)

    в которой r обозначает средний радиус оборотов, l

    — длину катушки, d — толщину обмотки ее. Для цилиндрического проводника, приготовленного из немагнитного металла и имеющего длину l, а диаметр d, коэффициент С. вычисляется по формуле

    L = 2l[log(4l/d) — 0,75]

    когда ток распространяется равномерно по всей массе проводника, и по формуле

    L = 2l[log(4l/d) — 1]

    — когда ток ограничивается только поверхностным слоем проводника. Последняя формула особенно важна в теории вибратора Гертца (см. Гертца явления). Соответственно абсолютной электромагнитной (С. G. S.) системе единиц величина L выражается в сантиметрах. Практическая единица для коэффициентов С., называемая генри или также квадрантом, равняется 10

    9 см.

    Опытное сравнение коэффициентов С. двух проводников может быть произведено по способу, аналогичному способу сравнения сопротивлений проводников при помощи мостика Витстона. Составляется цепь по схеме мостика Витстона, при чем в две соседние ветви четырехугольника этой схемы помещаются сравниваемые проводники, в две другие ветви ящики сопротивлений [Образцы сопротивлений обыкновенно принимаются неиндуктивными, т. е полагают, что коэффициенты самоиндукции их равны 0. Вообще у проволоки, сложенной вдвое, можно считать коэффициент С. равным нулю, хотя это не вполне строго.], в диагональную ветвь помещается вторичная обмотка катушки Румкорфа, а в другую диагональную ветвь, т. е. в самый мостик, вводится телефон. Изменением сопротивлений в двух ветвях четырехугольника достигают наконец того, что телефон перестает издавать звуки. В этом случае должно быть L1:L2 =R3:R4. Здесь L1 и L2 обозначают коэффициенты С. проводников, находящихся в ветвях 1 и 2, R3 и R4 — сопротивления ветвей 3 и 4. Об опытном определении абсолютной величины коэффициента С. см. в подробных курсах физики, напр. в соч. И. Боргмана «Основания учения об электрических и магнитных явлениях» (т. II).

    И. Боргман.

    Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля.

        

     Самоиндукция — является важным частным случаем электромагнитной индукции, когда изменяющийся магнитный поток, вызывающий ЭДС индукции, создается током в самом контуре. Если ток в рассматриваемом контуре по каким-то причинам изменяется, то изменяется и магнитное поле этого тока, а, следовательно, и собственный магнитный поток, пронизывающий контур. В контуре возникает ЭДС самоиндукции, которая согласно правилу Ленца препятствует изменению тока в контуре.
         Явление самоиндукции подобно явлению инерции. Так же, как в механике нельзя мгновенно остановить движущееся тело, так и ток не может мгновенно приобрести определенное значение за счет явления самоиндукции. Если в цепь, состоящую из двух параллельно подключенных к источнику тока одинаковых ламп, последовательно со второй лампой включить катушку, то при замыкании цепи первая лампа загорается практически сразу, а вторая с заметным запаздыванием.

    При размыкании цепи сила тока быстро уменьшается, и возникающая ЭДС самоиндукции препятствует уменьшению магнитного потока. При этом индуцированный ток направлен так же, как и исходный. ЭДС самоиндукции может во многом раз превысить внешнюю ЭДС. Поэтому электрические лампочки очень часто перегорают при выключении света.

    Собственный магнитный поток Φ, пронизывающий контур или катушку с током, пропорционален силе тока I:  Коэффициент пропорциональности L в этой формуле называется коэффициентом самоиндукции или индуктивностью катушки. Единица индуктивности в СИ называетсягенри (Гн). Индуктивность контура или катушки равна 1 Гн, если при силе постоянного тока 1 А собственный поток равен 1 Вб: 
    1 Гн = 1 Вб / 1 А.

    В качестве примера рассчитаем индуктивность длинного соленоида, имеющего N витков, площадь сечения S и длину l. Магнитное поле соленоида определяется формулой 

    где I – ток в соленоиде, n = N / e – число витков на единицу длины соленоида.

    Магнитный поток, пронизывающий все N витков соленоида, равен 

    Φ = B S N = μ0 n2 S l I.

    Следовательно, индуктивность соленоида равна 

    L = μ0 n2 S l = μ0 n2 V,
    где V = Sl – объем соленоида, в котором сосредоточено магнитное поле. Полученный результат не учитывает краевых эффектов, поэтому он приближенно справедлив только для достаточно длинных катушек. Если соленоид заполнен веществом с магнитной проницаемостью μ, то при заданном токе I индукция магнитного поля возрастает по модулю в μ раз, поэтому индуктивность катушки с сердечником также увеличивается в μ раз: 
    Lμ = μ L = μ0 μ n2 V.
    ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке с постоянным значением индуктивности, согласно закона Фарадея равна 

    ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна индуктивности катушки и скорости изменения силы тока в ней.

    Магнитное поле обладает энергией. Подобно тому, как в заряженном конденсаторе имеется запас электрической энергии, в катушке, по виткам которой протекает ток, имеется запас магнитной энергии. Если включить электрическую лампу параллельно катушке с большой индуктивностью в электрическую цепь постоянного тока, то при размыкании ключа наблюдается кратковременная вспышка лампы. Ток в цепи возникает под действием ЭДС самоиндукции. Источником энергии, выделяющейся при этом в электрической цепи, является магнитное поле катушки.


    Магнитная энергия катушки. При размыкании ключа K лампа ярко вспыхивает

    Из закона сохранения энергии следует, что вся энергия, запасенная в катушке, выделится в виде джоулева тепла. Если обозначить через R полное сопротивление цепи, то за время Δt выделится количество теплоты ΔQ = I2 R Δt.

    Ток в цепи равен 

    Выражение для ΔQ можно записать в виде 

    ΔQ = –L I ΔI = –Φ (I) ΔI.

    В этом выражении ΔI < 0; ток в цепи постепенно убывает от первоначального значения I0 до нуля. Полное количество теплоты, выделившейся в цепи, можно получить, выполнив операцию интегрирования в пределах от I0 до 0. Это дает 

    Эту формулу можно получить графическим методом, изобразив на графике зависимость магнитного потока Φ (I) от тока I  Полное количество выделившейся теплоты, равное первоначальному запасу энергии магнитного поля, определяется площадью изображенного  треугольника.


    Вычисление энергии магнитного поля

    Таким образом, энергия Wм магнитного поля катушки с индуктивностью L, создаваемого током I, равна 



    ???Вопросы

    1. В чем заключается явление самоиндукции?
    2. В каких опытах можно наблюдать это явление?
    3. Дайте определение индуктивности? В каких единицах СИ она измеряется?
    4. Как вычислить энергию магнитного поля катушки с током?
    Домашнее задание упр. №25


    §23. Самоиндукция | Электротехника

    Э. д. с. самоиндукции. Э. д. с. eL, индуцирования в проводнике или катушке в результате изменения магнитного потока, созданного током, проходящим по этому же проводнику или катушке, носит название э. д. с. самоиндукции (рис. 60). Эта э. д. с. возникает при всяком изменении тока, например при замыкании и размыкании электрических цепей, при изменении нагрузки электродвигателей и пр. Чем быстрее изменяется ток в проводнике или катушке, тем больше скорость изменения пронизывающего их магнитного потока и тем большая э. д. с. самоиндукции в них индуцируется. Например, э. д. с. самоиндукции eL возникает в проводнике АБ (см. рис. 54) при изменении протекающего по нему тока i1. Следовательно, изменяющееся магнитное поле индуцирует э. д. с. в том же самом проводнике, в котором изменяется ток, создающий это поле.

    Направление э. д. с. самоиндукции определяется по правилу Ленца. Э. д. с. самоиндукции имеет всегда такое направление, при котором она препятствует изменению вызвавшего ее тока. Следовательно, при возрастании тока в проводнике (катушке) индуцированная в них э. д. с. самоиндукции будет направлена против тока, т. е. будет препятствовать его возрастанию (рис. 61, а), и наоборот, при уменьшении тока в проводнике (катушке) возникает э. д. с. самоиндукции, совпадающая по направлению с током, т. е. препятствующая его убыванию (рис. 61, б). Если же ток в катушке не изменяется, то э. д. с. самоиндукции не возникает.

    Из рассмотренного выше правила для определения направления э. д. с. самоиндукции вытекает, что эта э. д. с. оказывает тормозящее действие на изменение тока в электрических цепях. В этом отношении ее действие аналогично действию силы инерции, которая препятствует изменению положения тела. В электрической цепи (рис. 62, а), состоящей из резистора с сопротивлением R и катушки К, ток i создается совместным действием напряжения U источника и э. д. с. самоиндукции eL индуцируемой в катушке. При подключении рассматриваемой цепи к источнику э. д. с. самоиндукции eL (см. сплошную стрелку) сдерживает нарастание силы тока. Поэтому ток i достигает установившегося значения I=U/R (согласно закону Ома) не мгновенно, а в течение определенного промежутка времени (рис. 62, б). За это время в электрической цепи происходит переходный процесс, при котором изменяются eL и i. Точно

    Рис. 60. Возникновение э.д.с. самоиндукции в витке (а) и в катушке (б)

    Рис. 61. Направление э.д.с. самоиндукции в катушке при увеличении (а) и уменьшении (б) тока

    Рис. 62. Электрическая цепь с катушкой индуктивности (а) и кривая изменения ней тока при включении и выключении (б)

    так же при выключении электрической цепи ток i не уменьшается мгновенно до нуля, а из-за действия э. д. с. eL (см. штриховую стрелку) постепенно уменьшается.

    Индуктивность. Способность различных проводников (катушек) индуцировать э. д. с. самоиндукции оценивается индуктивностью L. Она показывает, какая э. д. с. самоиндукции возникает в данном проводнике (катушке) при изменении тока на 1 А в течение 1 с. Индуктивность измеряется в генри (Гн), 1 Гн = 1 Ом*с. На практике индуктивность часто измеряют в тысячных долях генри — миллигенри (мГн) и в миллионных долях генри — микрогенри (мкГн).

    Индуктивность катушки зависит от числа витков катушки ? и магнитного сопротивления Rм ее магнитопровода, т. е. от его магнитной проницаемости ?а и геометрических размеров l и s. Если в катушку вставить стальной сердечник, ее индуктивность резко возрастает из-за усиления магнитного поля катушки. В этом случае ток 1 А создает значительно больший магнитный поток, чем в катушке без сердечника.

    Используя понятие индуктивности L, можно получить для э. д. с. самоиндукции следующую формулу:

    eL = – L ?i / ?t (53)

    Где ?i – изменение тока в проводнике (катушке) за промежуток времени ?t.

    Следовательно, э. д. с. самоиндукции пропорциональна скорости изменения тока.

    Включение и отключение цепей постоянного тока с катушкой индуктивности. При подключении к источнику постоянного тока с напряжением U электрической цепи, содержащей R и L, выключателем B1 (рис. 63, а) ток i возрастает до установившегося значения Iуст=U/R не мгновенно, так как э. д. с. самоиндукции eL, возникающая в индуктивности, действует против приложенного напряжения V и препятствует нарастанию тока. Для рассматриваемого процесса характерным является постепенное изменение тока i (рис. 63, б) и напряжений uа и uL по кривым — экспонентам. Изменение i, uа и uL по указанным кривым называется апериодическим.

    Рис. 63. Схема подключения цепи R-L к источнику постоянного тока (а) и кривые тока и напряжения при переходном процессе (б)

    Скорость нарастания силы тока в цепи и изменения напряжений uа и uL характеризуется постоянной времени цепи

    T = L/R (54)

    Она измеряется в секундах, зависит только от параметров R и L данной цепи и позволяет без построения графиков оценить длительность процесса изменения тока. Эта длительность теоретически бесконечно велика. Практически же обычно считают, что она составляет (3-4) Т. За это время ток в цепи достигает 95—98 % установившегося значения. Следовательно, чем больше сопротивление и чем меньше индуктивность L, тем быстрее протекает процесс изменения тока в электрических цепях с индуктивностью. Постоянную времени Т при апериодическом процессе можно определить как отрезок АВ, отсекаемый касательной, проведенной из начала координат к рассматриваемой кривой (например, тока i) на линии, соответствующей установившемуся значению данной величины.
    Свойством индуктивности замедлять процесс изменения тока пользуются для создания выдержек времени при срабатывании различных аппаратов (например, при управлении работой песочниц для периодической подачи порций песка под колеса локомотива). На использовании этого явления основана также работа электромагнитного реле времени (см. § 94).

    Коммутационные перенапряжения. Особенно сильно проявляет себя э. д. с. самоиндукции при размыкании цепей, содержащих катушки с большим числом витков и со стальными сердечниками (например, обмотки генераторов, электродвигателей, трансформаторов и пр.), т. е. цепей, обладающих большой индуктивностью. В этом случае возникающая э. д. с. самоиндукции eL может во много раз превысить напряжение U источника и, суммируясь с ним, послужить причиной возникновения перенапряжений в электрических цепях (рис. 64, а), называемых коммутационными (возникающими при коммутации — переключениях электрических цепей). Они являются опасными для обмоток электродвигателей, генераторов и трансформаторов, так как могут вызвать пробой их изоляции.

    Рис. 64. Возникновение перенапряжения (о) и образование дуги (б) при размыкании электрических цепей с индуктивностью

    Большая э. д. с. самоиндукции способствует также возникновению электрической искры или дуги в электрических аппаратах, осуществляющих коммутацию электрических цепей. Например, в момент размыкания контактов рубильника (рис. 64, б) образующаяся э. д. с. самоиндукции сильно увеличивает разность потенциалов между разомкнутыми контактами рубильника и пробивает воздушный промежуток. Возникающая при этом электрическая дуга поддерживается в, течение некоторого времени э. д. с. самоиндукции, которая, таким образом, затягивает процесс отключения тока в цепи. Это явление весьма нежелательно, так как дуга оплавляет контакты отключающих аппаратов, что приводит к быстрому выходу их из строя. Поэтому во всех аппаратах, служащих для размыкания электрических цепей, предусматриваются специальные дугогасительные устройства, обеспечивающие ускорение гашения дуги.

    Кроме того, в силовых цепях, обладающих значительной индуктивностью (например, обмотки возбуждения генераторов), параллельно цепи R-L (т. е. соответствующей обмотке) включают разрядный резистор Rр (рис. 65, а). В этом случае после отключения выключателя В1 цепь R-L не прерывается, а оказывается замкнутой на резистор Rр. Ток в цепи i при этом уменьшается не мгновенно, а постепенно — по экспоненте (рис. 65,6), так как э. д. с. самоиндукции eL, возникающая в индуктивности L, препятствует уменьшению тока. Напряжение up на разрядном резисторе в течение процесса изменения тока также изменяется по экспоненте. Оно равно напряжению, приложенному к цепи R-L, т. е. к зажимам соответ-

    Рис. 65. Схема отключения цепи R-L от источника постоянного тока (а) и кривые тока и напряжения при переходном процессе (б)

    ствующей обмотки. В начальный момент Up нач = URp/R, т. е. зависит от сопротивления разрядного резистора; при больших значениях Rp это напряжение может оказаться чрезмерно большим и опасным для изоляции электрической установки. Практически для ограничения возникающих перенапряжений сопротивление Rp разрядного резистора берут не более чем в 4—8 раз больше сопротивления R соответствующей обмотки.

    Условия возникновения переходных процессов. Рассмотренные выше процессы при включении и выключении цепи R-L называют переходными процессами. Они возникают при включении и выключении источника или отдельных участков цепи, а также при изменении режима работы, например при скачкообразном изменении нагрузки, обрывах и коротких замыканиях. Такие же переходные процессы имеют место при указанных условиях и в цепях, содержащих конденсаторы, обладающие емкостью С. В ряде случаев переходные процессы являются опасными для источников и приемников, так как возникающие токи и напряжения могут во много раз превышать номинальные значения, на которые рассчитаны эти устройства. Однако в некоторых элементах электрооборудования, в частности в устройствах промышленной электроники, переходные процессы являются рабочими режимами.

    Физически возникновение переходных процессов объясняется тем, что катушки индуктивности и конденсаторы являются накопителями энергии, а процесс накопления и отдачи энергии в этих элементах не может происходить мгновенно, следовательно, не может мгновенно измениться ток в катушке индуктивности и напряжение на конденсаторе. Время переходного процесса, в течение которого при включениях, выключениях и изменениях режима работы цепи происходит постепенное изменение тока и напряжения, определяется значениями R, L и С цепи и может составить доли и единицы секунд. После окончания переходного процесса ток и напряжение приобретают новые значения, которые называют установившимися.

    Коэффициент — самоиндукция — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

    Коэффициент — самоиндукция

    Cтраница 1

    Коэффициент самоиндукции играет исключительно важную роль в уравнениях регулирования как фактор, определяющий инерционность звеньев и запасенную в них энергию. Изменения индуктивностей цепей, зависящие от тока, приводят к изменению постоянных времени и к тому, что уравнения, описывающие процессы в системах, становятся нелинейными, поэтому при исследовании процессов линейными методами необходимо применять линеаризацию.  [1]

    Коэффициенты самоиндукции и взаимной индукции зависят от геометриче — / ских размеров проводников и их взаимного расположения, а для проводников с железом — от индукции в них.  [2]

    Коэффициент самоиндукции определяется только геометрической формой контура и средой, в которой расположен контур.  [3]

    Коэффициенты самоиндукции и взаимной индукции мсмут быть найдены не только с помощью формулы Неймана. Один из методов их отыскания основан на использовании (10.18) в качестве определяющего соотношения. Поток, пронизывающий k — ю цепь и создаваемый током в / — и цепи, может быть найден непосредственно из картины поля или из векторного потенциала / — и цепи. Второй метод особенно полезен при непрерывгых распределениях токов, когда поток, пронизывающий данную цепь, составляет лишь часть полного потока.  [4]

    Коэффициент самоиндукции этой катушки равен 0 44 гн. Напряжение на концах элементов, включаемых переключателями К2, К3, К4, илмеряется астатическим вольтметром V типа АСТВ класса 0 5 с пределами измерения 150 / 300 в. Ваттметром W типа АСТД измеряется активная мощность, потребляемая в цепи. Так как эта мощность при используемом напряжении не превышает 50 em, то токовая обмотка ваттметра включена во вторичную обмотку измерительного трансформатора ( трансформатора тока) типа ЛТТ-1 класса 0 2, что повышает чувствительность прибора.  [5]

    Коэффициент самоиндукции L имеет размерность см, тогда LC имеет размерность сек2, a RC — сек.  [6]

    Коэффициенты самоиндукции катушек индуктивности имеют номинальные значения от 1 гн до 1 мкгн. На большие и меньшие значения коэффициентов самоиндукции катушки обычно не изготовляются вследствие возникающих при этом крупных практических затруднений.  [7]

    Коэффициент самоиндукции L обмоток якорей, так же как и постоянная времен Ts, определяется по осциллограмме нарастания тока в неподвижном якоре при подключении его к источнику постоянного тока.  [9]

    Коэффициент самоиндукции обмоток якоря электрических машин определяется следующим образом.  [11]

    Определим коэффициент самоиндукции соленоида. Соленоид может быть либо прямым, либо круговым; мы лишь считаем его достаточно длинным и тонким для того, чтобы предположить, что магнитное поле внутри соленоида однородно и, кроме того, равно нулю вне соленоида.  [12]

    Определить коэффициент самоиндукции длинного однослойного соленоида, имеющего N витков.  [13]

    Настройка коэффициентов самоиндукции трансформатора от основного поля в указанных пределах производится изменением воздушного зазора между сердечником и ярмом.  [15]

    Страницы:      1    2    3    4

    Самоиндукция

    Как мы помним, контур «сопротивляется» изменению магнитного потока. Но если подать на контур напряжение, через него пойдёт ток, и будет порождать магнитный поток. Контур будет этому «сопротивляться», порождая такой ток, который хотя бы частично скомпенсирует изменение потока. На практике это выглядит следующим образом. Допустим, мы сделали схему из последовательно подключенных катушки и лампы.


    Мы подаём напряжение на входные контакты. Лампа зажжётся не мгновенно, я постепенно, плавно.


    Причина тому – индукционный ток, который возникает в катушке в ответ на изменение потока магнитного поля.

    Если мы замкнём контур, как показано на картинке ниже, то есть исключим из него источник напряжения, но оставим проходимым для тока, то лампа так же медленно погаснет – катушка будет сопротивляться изменению магнитного потока.


    Это явление – возникновение индукционного противотока, компенсирующего изменение входного тока – называется самоиндукцией.

    Предлагаю полминуты поразмышлять, что будет, если мы не просто исключим из контура источник напряжения, а разорвём цепь, когда через катушку уже идёт ток. Ведь индукционный ток пропорционален скорости изменения магнитного потока, а скорость изменения потока в данной ситуации приближается к бесконечности.


    На самом деле, некоторые люди проводили такой эксперимент. Они брали большую катушку, подключали её к мощному источнику напряжения, ждали, когда в катушке установится ток, а затем быстро отрывали одну клемму от источника. И получали длинную и продолжительную «молнию» от источника до контакта катушки! Наверное, это очень красиво. И смертельно опасно.

    Ну а мы введём такое понятие как индуктивность или коэффициент самоиндукции. Разные контуры в разной степени сопротивляются изменению потока, и в разной степени замедляют зажигание лампочки (и выдают молнию разной длины и длительности). Так вот, чем больше индуктивность, тем более наш контур склонен сопротивляться изменениям тока, более длинные искры выдаёт и сильнее тормозит зажигание/угасание лампочки. Индуктивность измеряется в Генри (Гн) и обозначается буквой L.

    Обычно контур с высокой индуктивностью – это катушка. Вообще, любой контур можно свести к катушке – пусть даже одновитковой.

    Так вот, на индуктивность влияют:

    — число витков в катушке. Чем больше, тем индуктивность выше

    — размеров катушки. Чем больше площадь сечения витка, тем индуктивность выше

    — материал внутри катушки. Если внутри катушки будет сердечник из железа, индуктивность будет выше, чем если там будет воздух

    — длина катушки. Чем катушка короче, тем больше индуктивность

    Вообще, из эксперимента с медленно гаснущей лампочкой (и особенно из эксперимента с красивой электрической искрой) следует, что внутри катушки запасается энергия, которая потом может быть на что-то израсходована. Эта энергия запасается внутри магнитного поля.

    Эта энергия определяется по формуле:

    E = L * I/ 2, где L – индуктивность, I — сила тока.

    Редактировать этот урок и/или добавить задание Добавить свой урок и/или задание

    Добавить интересную новость

    Что такое собственная индуктивность? определение и объяснение

    Определение: Самоиндукция или, другими словами, индуктивность катушки определяется как свойство катушки, благодаря которому она противодействует изменению тока, протекающего через нее. Катушка обеспечивает индуктивность за счет самоиндуцированной ЭДС, возникающей в самой катушке при изменении тока, протекающего через нее.

    Если ток в катушке увеличивается, самоиндуцированная ЭДС, создаваемая в катушке, будет противодействовать увеличению тока, это означает, что направление индуцированной ЭДС противоположно приложенному напряжению.

    Если ток в катушке уменьшается, ЭДС, индуцированная в катушке, имеет направление, препятствующее падению тока; это означает, что направление самоиндуцированной ЭДС совпадает с направлением приложенного напряжения. Самоиндукция не препятствует изменению тока, но задерживает изменение тока, протекающего через него.

    Это свойство катушки только противодействует изменяющемуся току (переменному току) и не влияет на установившийся ток (постоянный ток), когда он протекает через нее.Единица индуктивности — Генри (Гн).

    Выражение для собственной индуктивности

    Самоиндуктивность катушки можно определить с помощью следующего выражения.

    Вышеупомянутое выражение используется, когда величина самоиндуцированной ЭДС (e) в катушке и скорость изменения тока (dI / dt) известны. .

    Если подставить следующие значения в приведенные выше уравнения как e = 1 В и dI / dt = 1 А / с, то значение индуктивности будет L = 1 Гн.

    Следовательно, из вышеприведенного вывода можно сделать утверждение, что катушка, как говорят, имеет индуктивность 1 Генри, если в ней индуцируется ЭДС 1 В, когда ток, протекающий через нее, изменяется со скоростью 1 Ампер / секунду. .

    Выражение для собственной индуктивности также может быть дано как:


    где,
    N — количество витков в катушке
    Φ — магнитный поток
    I — ток, протекающий через катушку

    Из приведенного выше обсуждения можно сделать следующие выводы о собственной индуктивности

    • Значение индуктивности будет большим, если магнитный поток сильнее для данного значения тока.
    • Значение индуктивности также зависит от материала сердечника и количества витков в катушке или соленоиде.
    • Чем выше будет значение индуктивности в Генри, тем ниже будет скорость изменения тока.
    • 1 Генри также равен 1 Веберу / ампер

    Соленоид имеет большую самоиндукцию.

    Индуктивность | Физика

    Индукция — это процесс, при котором ЭДС индуцируется изменением магнитного потока. До сих пор обсуждалось множество примеров, некоторые из которых более эффективны, чем другие. Трансформаторы, например, спроектированы так, чтобы быть особенно эффективными при наведении желаемого напряжения и тока с очень небольшими потерями энергии в другие формы.Есть ли полезная физическая величина, связанная с тем, насколько «эффективно» данное устройство? Ответ положительный, и эта физическая величина называется индуктивностью и . Взаимная индуктивность — это влияние закона индукции Фарадея для одного устройства на другое, например, первичная катушка, при передаче энергии вторичной обмотке в трансформаторе. См. Рис. 1, где простые катушки индуцируют ЭДС друг в друге.

    Рис. 1. Эти катушки могут вызывать ЭДС друг в друге, как неэффективный трансформатор.Их взаимная индуктивность M указывает на эффективность связи между ними. Здесь видно, что изменение тока в катушке 1 вызывает ЭДС в катушке 2. (Обратите внимание, что « E 2 индуцированная» представляет наведенную ЭДС в катушке 2.)

    Во многих случаях, когда геометрия устройств является фиксированной, магнитный поток изменяется за счет изменения тока. Поэтому мы сконцентрируемся на скорости изменения тока Δ I / Δ t как причине индукции. Изменение тока I 1 в одном устройстве, катушка 1 на рисунке, индуцирует ЭДС 2 в другом.Мы выражаем это в форме уравнения как

    [латекс] {\ text {emf}} _ {2} = — M \ frac {\ Delta {I} _ {1}} {\ Delta t} \\ [/ latex],

    , где M определяется как взаимная индуктивность между двумя устройствами. Знак минус является выражением закона Ленца. Чем больше взаимная индуктивность M , тем эффективнее связь. Например, катушки на рисунке 1 имеют небольшой размер M по сравнению с катушками трансформатора на рисунке 3 от Transformers. Единицами измерения для M являются (В с) / A = Ом с, который назван генри (H) в честь Джозефа Генри.То есть 1 H = 1 Ω⋅s. Природа здесь симметрична. Если мы изменим ток I 2 в катушке 2, мы индуцируем ЭДС 1 в катушке 1, что равно

    [латекс] {\ text {emf}} _ {1} = — M \ frac {\ Delta {I} _ {2}} {\ Delta t} \\ [/ latex],

    , где M то же, что и для обратного процесса. Трансформаторы работают в обратном направлении с такой же эффективностью или взаимной индуктивностью M . Большая взаимная индуктивность M может быть желательной, а может и нежелательной.Мы хотим, чтобы трансформатор имел большую взаимную индуктивность. Но такой прибор, как электрическая сушилка для одежды, может вызвать опасную ЭДС на корпусе, если взаимная индуктивность между его катушками и корпусом велика. Один из способов уменьшить взаимную индуктивность M состоит в том, чтобы намотать катушки противотоком для подавления создаваемого магнитного поля. (См. Рисунок 2.)

    Рис. 2. Нагревательные катушки электрической сушилки для одежды могут быть намотаны в противоположную сторону, так что их магнитные поля нейтрализуют друг друга, что значительно снижает взаимную индуктивность по сравнению с корпусом сушилки.

    Самоиндукция , действие закона индукции Фарадея устройства на самого себя, также существует. Когда, например, увеличивается ток через катушку, магнитное поле и магнитный поток также увеличиваются, вызывая противоэдс, как того требует закон Ленца. И наоборот, если ток уменьшается, индуцируется ЭДС, препятствующая уменьшению. Большинство устройств имеют фиксированную геометрию, поэтому изменение магнитного потока полностью связано с изменением тока Δ I через устройство.Индуцированная ЭДС связана с физической геометрией устройства и скоростью изменения тока. Выдается

    [латекс] \ text {emf} = — L \ frac {\ Delta I} {\ Delta t} [/ latex],

    , где L — собственная индуктивность устройства. Устройство, которое демонстрирует значительную самоиндукцию, называется индуктором и обозначено символом на рисунке 3.

    Рисунок 3.

    Знак минус является выражением закона Ленца, означающего, что ЭДС препятствует изменению тока.Единицами самоиндукции является генри (Гн), как и для взаимной индуктивности. Чем больше самоиндукция L устройства, тем сильнее оно сопротивляется любому изменению тока через него. Например, большая катушка с множеством витков и железным сердечником имеет большой L и не позволит току быстро меняться. Чтобы избежать этого эффекта, необходимо добиться небольшого L , например, за счет встречной намотки катушек, как показано на рисунке 2. Катушка индуктивности 1 Гн представляет собой большую индуктивность. Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим устройство с L = 1.0 H, через который протекает ток 10 A. Что произойдет, если мы попытаемся быстро отключить ток, возможно, всего за 1,0 мс? ЭДС, заданная как ЭДС = — L I / Δ t ), будет препятствовать изменению. Таким образом, ЭДС будет индуцирована ЭДС = — L I / Δ t ) = (1,0 H) [(10 A) / (1,0 мс)] = 10 000 В. Положительный знак означает это большое напряжение идет в том же направлении, что и ток, противодействуя его уменьшению. Такие большие ЭДС могут вызвать дуги, повредить коммутационное оборудование, и поэтому может потребоваться более медленное изменение тока.Есть применение для такого большого наведенного напряжения. Во вспышках камеры используются аккумулятор, два индуктора, которые работают как трансформатор, и система переключения или генератор для создания больших напряжений. (Помните, что нам нужно изменяющееся магнитное поле, вызванное изменяющимся током, чтобы вызвать напряжение в другой катушке.) Система генератора будет делать это много раз, когда напряжение батареи повышается до более чем тысячи вольт. (Вы можете услышать пронзительный вой от трансформатора во время зарядки конденсатора.) Конденсатор сохраняет высокое напряжение для последующего использования при питании вспышки. (См. Рисунок 4.)

    Рис. 4. Благодаря быстрому переключению катушки индуктивности можно использовать батареи 1,5 В для индукции ЭДС в несколько тысяч вольт. Это напряжение можно использовать для хранения заряда в конденсаторе для последующего использования, например, в насадке для вспышки камеры.

    Можно рассчитать L для индуктора, учитывая его геометрию (размер и форму) и зная создаваемое магнитное поле. В большинстве случаев это сложно из-за сложности создаваемого поля.Таким образом, в этом тексте индуктивность L обычно является заданной величиной. Единственным исключением является соленоид, потому что он имеет очень однородное поле внутри, почти нулевое поле снаружи и простую форму. Поучительно вывести уравнение для его индуктивности. Начнем с того, что наведенная ЭДС определяется законом индукции Фарадея как ЭДС = — Н Φ / Δ t ) и, по определению самоиндукции, как ЭДС = — L . (Δ I / Δ т ).Приравнивая эти доходности к

    [латекс] \ text {emf} = — N \ frac {\ Delta \ Phi} {\ Delta t} = — L \ frac {\ Delta I} {\ Delta t} \\ [/ latex]

    Решение для L дает

    [латекс] L = N \ frac {\ Delta \ Phi} {\ Delta I} \\ [/ latex]

    Это уравнение для самоиндукции L устройства всегда верно. Это означает, что самоиндукция L зависит от того, насколько эффективен ток для создания магнитного потока; чем эффективнее, тем больше Δ Φ / Δ I .Давайте воспользуемся этим последним уравнением, чтобы найти выражение для индуктивности соленоида. Поскольку площадь A соленоида является фиксированной, изменение магнитного потока составляет Δ Φ = Δ ( B A ) = A Δ B . Чтобы найти Δ B , заметим, что магнитное поле соленоида определяется выражением [латекс] B = {\ mu} _ {0} {nI} = {\ mu} _ {0} \ frac {NI} { \ ell} \\ [/ латекс]. {2} \ влево (1.{2} \ right)} {0.100 \ text {m}} \\ & = & 0.632 \ text {mH} \ end {array} \\ [/ latex].

    Обсуждение

    Этот соленоид среднего размера. Его индуктивность около миллигенри также считается умеренной.

    Одно из распространенных применений индуктивности используется в светофорах, которые могут определить, когда автомобили ждут на перекрестке. Электрическая цепь с индуктором размещается на дороге под местом остановки ожидающей машины. Кузов автомобиля увеличивает индуктивность, и схема изменяется, посылая сигнал на светофор, чтобы изменить цвет.Точно так же металлоискатели, используемые для безопасности аэропортов, используют ту же технику. Катушка или индуктор в корпусе металлоискателя действует как передатчик и как приемник. Импульсный сигнал в катушке передатчика вызывает сигнал в приемнике. На самоиндукцию цепи влияет любой металлический предмет на пути. Такие детекторы могут быть настроены на чувствительность, а также могут указывать приблизительное местонахождение обнаруженного на человеке металла. (Но они не смогут обнаружить пластиковую взрывчатку, подобную той, которая была обнаружена на «бомбардировщике в нижнем белье.”) См. Рисунок 5.

    Рис. 5. Знакомые ворота безопасности в аэропорту могут не только обнаруживать металлы, но и указывать их приблизительную высоту над полом. (Источник: Alexbuirds, Wikimedia Commons)

    Physlet Physics Кристиана и Беллони: Исследование 29,5

    Исследование 29.5: Самоиндуктивность

    Подождите, пока анимация полностью загрузится.

    На этой анимации показано поперечное сечение соленоида (представьте себе длинную трубку, разрезанную вдоль цилиндра и затем смотрящую на край), так что черные точки представляют токопроводящие провода, входящие в экран и выходящие из него.Рестарт. Стрелки показывают направление и величину магнитного поля. Вы можете перетащить черную точку, чтобы измерить поле в разных точках (положение указано в сантиметрах, напряженность магнитного поля указана в миллитеслах, 10 -3 Тл, а ток указан в амперах) . Вы можете изменить поле, изменяя ток в проводах с помощью ползунка, или вы можете выбрать линейное изменение тока в зависимости от времени.

    Закон Фарадея говорит нам, что когда петля находится в изменяющемся магнитном поле, в петле возникает наведенная ЭДС.Но что, если в самой петле есть изменяющийся ток? При изменяющемся токе петля имеет изменяющееся магнитное поле. Разве тогда не было бы смысла в наличии индуцированной ЭДС и индуцированного тока, противодействующих изменяющемуся потоку? Ответ таков: если ток изменяется в токовой петле, возникает самоиндуцированная обратная ЭДС. Измерение обратной ЭДС, возникающей при изменении тока в контуре, называется его самоиндукцией, или просто индуктивностью, представленной L и измеренной в генри, Гн (1 Гн = 1 Тл · м 2 / A).Согласно закону Фарадея, ЭДС = — dΦ / dt, самоиндуктивность равна обратной ЭДС = — L (dI / dt).

    Запустите поле изменения, изменяя ток в проводах с помощью ползунка. Вместо того, чтобы рассматривать петлю, мы рассмотрим соленоид (легче рассчитать магнитное поле внутри длинного соленоида).

    1. Для указанного выше соленоида отрегулируйте ток с помощью ползунка и определите, как магнитное поле изменяется в зависимости от тока.
    2. Для этого соленоида (учитывая значение магнитного поля при выбранном токе), сколько витков на метр?

    Работа: изменение тока линейно как функция времени.

    1. Что такое ЭДС?
    2. Используя приведенное выше уравнение, какова индуктивность, L?
    3. Используя закон Фарадея и приведенное выше уравнение, покажите, что L = (Φ / I) N для индуктора с N петлями.
    4. Следовательно, покажите, что индуктивность, L, соленоида равна μ 0 N 2 A / (длина) , где N — количество витков, A — площадь поперечного сечения, а длина равна длина соленоида (так что N / длина — это количество петель на метр).
    5. Если длина этого соленоида 2 м, рассчитайте индуктивность и сравните ее со своим ответом в (d) выше.

    Исследование автором Энн Дж. Кокс.

    Physlets были разработаны в колледже Дэвидсона и преобразованы с Java на JavaScript с использованием системы SwingJS, разработанной в колледже Св. Олафа.

    Что такое единица индуктивности в системе СИ? — AnswersToAll

    Что такое единица индуктивности в системе СИ?

    генри

    Что измеряет Генри?

    самоиндукция

    Какая единица измерения сопротивления?

    Сопротивление измеряется в омах и обозначается греческой буквой омега (Ом).Ом назван в честь Георга Симона Ома (1784-1854), немецкого физика, изучавшего взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением. Ему приписывают формулировку закона Ома.

    Что такое единица самоиндукции?

    S.I., единицей самоиндукции является Генри. т. е. 1 Генри = 1 виток Вебера / Ампер. или 1 Генри = 1 Вольт / ампер / секунду. Самоиндукция катушки составляет 1 Генри, когда изменение тока через катушку со скоростью 1 ампер / сек индуцирует в катушке ЭДС в 1 вольт.

    Что такое единица самоиндукции катушки?

    Самоиндукция катушки определяется как отношение самоиндуцированной ЭДС к скорости изменения тока в катушке.Единицей измерения самоиндукции катушки является Генри. 1 Генри равен 1 Веберу на ампер. Индуктивность зависит от материала сердечника и количества витков соленоида.

    Какая формула самоиндукции?

    Самоиндукция и взаимная индукция

    S. No. Самоиндукция
    1. Определение Если скорость тока вызывает ЭДС или напряжение в той же катушке, то этот тип индукции является самоиндукцией.
    2. Формула e = −Ldidt и L = e | di / dt | Для N витков в катушке L = NΦTi

    Как перевести вольты в единицы?

    Один вольт равен разности потенциалов, которая сместит один ампер тока на один ом сопротивления. Вольт — производная единица измерения напряжения в системе СИ в метрической системе. Вольты можно обозначать сокращенно как V; например, 1 вольт можно записать как 1 В.

    Что такое напряжение и его единица СИ?

    Единицей измерения напряжения в системе СИ является вольт, которая обозначается буквой v.Кроме того, вольт можно выразить как разность потенциалов, которая существует между двумя точками в электрической цепи, которая передает энергию в 1 джоуль (Дж) на кулон заряда, протекающего через цепь.

    Как измеряется электрическая единица?

    Так же, как одометр на вашем автомобиле, который показывает фактическое расстояние, пройденное автомобилем, счетчик электроэнергии показывает количество потребляемой электроэнергии. Таким образом, 100-ваттная лампа, если держать ее в течение 10 часов, будет потреблять: 100 x 10 = 1000 ватт-час = 1 киловатт-час (кВтч) = 1 единица (на вашем счетчике).

    Какой тип цепи имеет только один путь для прохождения электричества?

    серии

    Что означает R в электрических терминах?

    сопротивление

    Напряжение Е или В?

    Что такое закон Ома?

    Кол-во Символ закона Ома Единица измерения (аббревиатура)
    Напряжение E Вольт (В)
    Текущий I Ампер, А
    Сопротивление R Ом (Ом)

    Одинаковы ли напряжение и разность потенциалов?

    Вольтметры используются для измерения разности потенциалов между двумя точками.Существует неправильное представление о потенциале и напряжении. Многие из нас думают, что оба они одинаковы. Но напряжение — это не совсем потенциал; это мера разности электрических потенциалов между двумя точками.

    Что такое напряжение и ЭДС?

    Разность потенциалов (напряжение) — это работа или энергия, необходимая для перемещения единицы заряда через 2 точки в замкнутой цепи. E.M.F. (электродвижущая сила) — это полная энергия, поставляемая ячейкой для перемещения единицы заряда по всей цепи.

    Какая единица измерения разности потенциалов?

    Стандартная метрическая единица измерения разности электрических потенциалов — вольт, сокращенно V и названная в честь Алессандро Вольта. Один вольт эквивалентен одному джоулю на кулон.

    Что такое индуктивный датчик?

    Индуктивный датчик — это устройство для выполнения неэлектрических измерений с использованием изменения самоиндукции катушки или взаимной индуктивности. С помощью индуктивных датчиков можно измерить смещение, давление, вибрацию, деформацию, расход и другие параметры.Он имеет ряд преимуществ, таких как простая конструкция, высокая чувствительность, большая выходная мощность, малый выходной импеданс, сильная защита от помех и высокая точность измерений, поэтому он широко используется в электромеханической системе управления.

    Каталог

    Ⅰ Введение

    Индуктивные датчики используют принцип электромагнитной индукции для преобразования измеренных неэлектрических величин, таких как смещение, давление, расход, вибрация и т. Д., в изменение собственной индуктивности катушки L или взаимной индуктивности M, а затем преобразовать изменение индуктивности в изменение выходного напряжения или тока.

    Индуктивные датчики имеют ряд преимуществ, таких как простая конструкция, надежная работа, высокая точность измерения, стабильная нулевая точка, большая выходная мощность и т. Д. Его главный недостаток заключается в том, что чувствительность, линейность и диапазон измерения взаимно ограничены, а частота чувствительность датчика низкая, поэтому он не подходит для быстрых динамических измерений.

    Существует много типов индуктивных датчиков, включая датчиков самоиндукции , датчиков взаимной индуктивности и датчиков вихревых токов .

    Ⅱ Классификация индуктивного датчика

    1 Датчик самоиндукции

    1) Структура датчика самоиндукции

    Датчик самоиндукции состоит из катушки, сердечника и якоря. Сердечник и якорь изготовлены из кремнистой стали и других магнитных материалов.

    Структура датчика самоиндукции

    2) Принцип работы датчика самоиндукции

    Датчик самоиндукции преобразует измеренное изменение в изменение самоиндукции L и преобразует его в напряжение или ток вывод через определенную схему преобразования.

    Когда датчик используется, подвижная часть датчика соединяется с подвижным сердечником (якорем). Когда движущийся сердечник движется, толщина воздушного зазора между сердечником и якорем будет изменяться, что приведет к изменению сопротивления магнитной цепи и изменению значения индуктивности катушки.Пока измеряется изменение индуктивности, можно определить величину и направление смещения движущегося сердечника.

    Принцип работы датчика самоиндукции

    Когда число витков катушки постоянное, индуктивность L зависит только от сопротивления в магнитной цепи при изменении δ; или S может вызвать изменение индуктивности. Следовательно, датчик переменного магнитного сопротивления можно разделить на регулируемый воздушный зазор δ; датчик толщины и датчик S переменной площади воздушного зазора.

    Если S остается неизменным, L является однозначной функцией от δ, которая может составлять датчик самоиндукции с регулируемым воздушным зазором; если δ остается неизменным, S изменяется со смещением, поэтому он может представлять собой датчик самоиндукции с переменным поперечным сечением; если цилиндрический якорь помещен в круг, а затем перемещается вверх и вниз, самоиндукция изменится соответствующим образом, образуя датчик самоиндукции соленоидного типа.

    Датчик самоиндукции с регулируемым воздушным зазором

    Конструкция датчика самоиндукции с регулируемым воздушным зазором

    Датчик самоиндукции с изменяемой площадью

    Датчик с изменяемой индуктивностью структура

    Индуктивный датчик соленоидного типа

    Когда датчик работает, изменение длины якоря в катушке вызывает изменение индуктивности катушки.

    Для катушки якоря с длинной резьбой l >> r, когда якорь работает в середине трубы якоря, напряженность магнитного поля в катушке можно считать однородной, а величина индуктивности катушки L примерно пропорциональна глубина вставки якоря l.


    Индуктивный датчик соленоидного типа

    Датчик прост по конструкции, прост в изготовлении и имеет низкую чувствительность, что подходит для измерения больших перемещений.

    3) Дифференциальный датчик самоиндукции

    Поскольку в катушке присутствует переменный ток возбуждения, якорь всегда подвергается электромагнитному всасыванию, что вызывает вибрацию и дополнительную ошибку. Ошибка вывода будет вызвана внешними помехами, изменением частоты напряжения источника питания и температуры.

    На практике две идентичные сенсорные катушки часто используют один якорь, чтобы сформировать дифференциальный датчик самоиндукции, а электрические параметры и геометрические размеры этих двух катушек абсолютно одинаковы.

    Эта структура может не только улучшить линейность и чувствительность, но также компенсировать влияние изменения температуры и изменения частоты источника питания, чтобы уменьшить погрешность, вызванную внешним воздействием.

    A. Структура дифференциального датчика самоиндукции

    (a) Тип переменного воздушного зазора; (b) Тип с переменной площадью; (c) Дифференциальный датчик самоиндукции соленоидного типа

    B. Характеристики дифференциального датчика самоиндукции

    Дифференциальный датчик индуктивности воздушного зазора состоит из двух идентичных катушек индуктивности 1, 2 и магнитных цепей.

    Во время измерения якорь соединяется с измеряемым перемещением через измерительный стержень. Когда измеряемое тело движется вверх и вниз, направляющий стержень заставляет якорь перемещаться вверх и вниз с одинаковым смещением, так что магнитное сопротивление в двух магнитных цепях одинаково, а направление изменяется в противоположном направлении. Затем индуктивность одной катушки увеличивается, а индуктивность другой катушки уменьшается, образуя дифференциальную форму.

    Характеристическая кривая коэффициента самоиндукции представлена ​​на рисунке.

    Кривая характеристики самоиндукции

    2 Датчик дифференциального трансформаторного типа

    Датчик, преобразующий измеренное изменение неэлектрической величины во взаимное изменение индуктивности катушки, называется датчиком взаимной индуктивности. Датчик выполнен по основному принципу трансформатора, который преобразует измеренное смещение в изменение взаимной индуктивности между первичной и вторичной обмотками.

    Когда первичная катушка подключена к источнику питания возбуждения, вторичная катушка будет генерировать индуцированную электродвижущую силу.Когда взаимная индуктивность между ними изменяется, соответственно изменяется и наведенная электродвижущая сила. Поскольку две вторичные обмотки используют разные методы подключения, он называется датчиком типа дифференциального трансформатора, называемым дифференциальным трансформатором.

    1) Структура дифференциального трансформатора

    Существует много типов дифференциальных трансформаторов, таких как тип с переменным зазором, тип с переменным сечением и тип спирального трубопровода.

    Дифференциальные трансформаторы структур A и B имеют пластинчатую форму с высокой чувствительностью и узким диапазоном измерения, которые обычно используются для измерения механического смещения от нескольких микрон до нескольких сотен микрон.

    (a) и (b) Дифференциальный трансформатор с переменным зазором

    Для измерения смещения от 1 мм до сотен мм часто используются дифференциальные трансформаторы соленоидного типа с цилиндрическим якорем, такие как конструкции C и D.

    (c) и (d) Электромагнитные дифференциальные трансформаторы

    Структуры e и F представляют собой дифференциальные трансформаторы, которые измеряют угол поворота, и обычно можно измерить крошечное смещение в несколько секунд.При измерениях Ø, не связанных с электричеством, чаще всего используется дифференциальный трансформатор спирального типа. Он может быть измерен в рамках механического смещения и имеет высокую точность измерения, высокую чувствительность, простую конструкцию, надежную работу и т. Д.

    (e), (f) Дифференциальный трансформатор с переменным сечением

    2 ) Принцип работы дифференциального трансформатора

    Конструкция дифференциального трансформатора состоит из стального сердечника, якоря и катушки.Его структура имеет множество форм, но принцип действия в основном тот же.

    В верхнем и нижнем железных сердечниках дифференциального трансформатора находятся первичная обмотка 1 и вторичная обмотка 2. Верхняя и нижняя первичные катушки соединены последовательно с переменным напряжением возбуждения, а две вторичные катушки соединены последовательно в соответствии с потенциалом.

    Принципиальная схема трехступенчатого соленоидного дифференциального трансформатора

    Две вторичные обмотки с одинаковым числом витков соединены в обратном порядке.Когда на первичные обмотки подается напряжение возбуждения, в двух вторичных обмотках создается индукционный потенциал в соответствии с принципом действия трансформатора.

    Когда активный якорь находится в исходном положении равновесия, выходное напряжение равно нулю, если конструкция трансформатора гарантированно полностью симметрична.

    Когда активный якорь движется к вторичной катушке, магнитный поток во вторичной катушке увеличивается, что приводит к увеличению ее потенциала индукции.Дифференциальный трансформатор имеет выходное напряжение, и его величина отражает смещение активного якоря.

    Кривая выходного напряжения трехступенчатого соленоидного дифференциального трансформатора показана на рисунке.

    Кривая выходного напряжения дифференциального трансформатора

    3 Вихретоковый датчик

    1) Конструкция вихретокового датчика

    Вихретоковый датчик прост и состоит в основном из плоской круглой формы. катушка размещена в корпусе зонда.

    Внутренняя структура вихретокового датчика

    2) Принцип работы вихретокового датчика

    В соответствии с принципом электромагнитной индукции Фарадея большой металлический проводник, помещенный в изменяющееся магнитное поле, будет генерировать индуцированный ток в форме вихря, называемый вихревым током. Это явление называется эффектом вихревых токов.

    Вихретоковый датчик использует эффект вихревых токов для преобразования неэлектрической величины, такой как смещение и температура, в изменение импеданса или индуктивности для измерения неэлектрической величины.

    Принципиальная схема вихретокового датчика

    Блок металлический проводник помещен в магнитное поле катушки датчика с переменным током. Согласно принципу электромагнитной индукции Фарадея, из-за изменений электрического тока вокруг катушки создается переменное магнитное поле. Когда тестируемый проводник помещается в зону действия магнитного поля, в тестируемом проводнике генерируется вихревой ток.Вихревой ток создаст новое магнитное поле. Новое магнитное поле находится в противоположном направлении, которое должно компенсировать часть исходного магнитного поля, что приводит к изменению индуктивности, сопротивления и добротности катушки.

    III Характеристики индукционного датчика

    1. Преимущества индукционного датчика

    (1) Конструкция проста и надежна; нет подвижного электрического контакта и может прослужить долго.

    (2) Высокая чувствительность, сильный выходной сигнал, чувствительность по напряжению может достигать сотен милливольт на миллиметр.Максимальное разрешение — 0,1 мкм;

    (3) Высокая точность измерения, линейность выхода может достигать ± 0,1%;

    (4) Выходная мощность относительно велика, в некоторых случаях ее можно напрямую подключить к вторичному счетчику без усиления.

    (5) Большое разрешение: чувствуется небольшое механическое смещение и небольшое изменение угла.

    (6) Хорошая повторяемость и линейность: в пределах определенного диапазона смещения линейность выходной характеристики хорошая, а выход стабильный.

    2. Недостатки индуктивного датчика

    (1) Частотная характеристика самого датчика невысока, и он не подходит для быстрых динамических измерений;

    (2) Повышенные требования к стабильности частоты и амплитуды источника питания возбуждения;

    (3) Разрешение датчика зависит от диапазона измерения. Диапазон измерения большой, разрешение низкое, и наоборот.

    (4) Имеется нулевой сигнал переменного тока, который не подходит для высокочастотных динамических измерений.

    IV Применение индуктивного датчика

    Как инструмент для сбора и получения информации, датчик играет важную роль в автоматическом обнаружении и контроле качества системы. Индуктивные датчики могут преобразовывать геометрические изменения неэлектрических физических величин, таких как длина, внутренний диаметр и внешний диаметр, вызванные смещением, вибрацией и давлением, в крошечные изменения электрических сигналов. А электрические сигналы преобразуются в измерение электрических параметров.Это своего рода высокочувствительный датчик, который имеет простую конструкцию и надежную, большую выходную мощность, высокую сопротивляемость импедансу, хорошую стабильность и ряд преимуществ, и поэтому широко используется в различных видах инженерного определения количества и автоматического управления. система.

    Например: 1. Использование индуктивного датчика перемещения для повышения точности изготовления подшипников; Изменение микропрецизионного размера измеряли индуктивным микрометром. Точное измерение положения открытия гидрораспределителя; 2.Гибкие датчики для интеллектуального текстильного дизайна; 3. Измеритель погрешности апертуры с датчиком индуктивности; 4. Индуктивные датчики использовались для обнаружения абразивных частиц в смазочном масле; 5. Использование индуктивного датчика для контроля направляющего колеса разбрасывателя и т. Д.

    Датчик индуктивности может также использоваться в качестве магнитного переключателя скорости, измерения скорости стержня зубчатой ​​передачи и т. Д. Этот тип датчика широко используется в текстильной промышленности, химическом волокне, станках, машиностроении, металлургии, локомотивах и автомобилестроении.Он широко используется для обнаружения машин, таких как определение скорости звездочки, скорости ленты цепного конвейера и определения расстояния, тахометра для подсчета срока службы шестерен и управления системой защиты автомобиля. Кроме того, этот тип датчика может использоваться для обнаружения объектов малых и средних размеров, управления выбросом объектов, контроля обрыва проволоки, разделения площадей мелких деталей, определения толщины и управления положением в системе подающих трубок.

    В индуктивном датчике смещения проволока используется для создания определенной обмотки.В соответствии с изменением его смещения, белая индуктивность или взаимная индуктивность катушки обмотки изменяется, чтобы выполнить измерение смещения. Таким образом, по принципу преобразования индуктивный датчик перемещения можно разделить на две категории: тип самоиндукции и тип взаимной индуктивности.

    Индуктивный датчик перемещения — это своего рода электромеханическое преобразовательное устройство, которое широко используется в современной промышленной науке и технологиях, особенно в системах управления белым движением, в обрабатывающей и измерительной промышленности.

    Рекомендуемый артикул:

    Что такое емкостный датчик?

    Что такое оптоволоконный датчик?

    Измерение собственной индуктивности мостом Максвелла

    Измерение собственной индуктивности индуктивным мостом Максвелла:

    Мост индуктивности Максвелла Схема измеряет индуктивность путем сравнения с переменной стандартной самоиндукцией. Подключения и векторные диаграммы для условий баланса показаны на рисунке моста индуктивности Максвелла .


    Пусть

    L1 = неизвестная индуктивность сопротивления R1

    L2 = переменная индуктивность постоянного сопротивления r2

    R2 = переменное сопротивление, подключенное последовательно с индуктором L2

    R3, R4 = известные неиндуктивные сопротивления

    Теория индуктивного моста Максвелла уже была объяснена в статье о мостах переменного тока.
    Резисторы R3 и R4 обычно представляют собой набор значений из 10, 100, 1000 и 10 000. R2 — это декада сопротивления.В некоторых случаях может потребоваться добавить дополнительное известное сопротивление последовательно с неизвестной катушкой, чтобы получить баланс.

    Измерение собственной индуктивности мостом индуктивности Максвелла

    : В мосту Maxwell Inductance Capacitance Bridge индуктивность измеряется путем сравнения. со стандартной переменной емкостью. Подключения и векторная диаграмма в условиях баланса приведены на рисунке Maxwell’s Inductance Capacitance Bridg e ниже.

    Пусть L1 = неизвестная индуктивность,
    R1 = эффективное сопротивление катушки индуктивности L1,
    R2, R3, R4 = известные неиндуктивные сопротивления,

    и C4 = переменный стандартный конденсатор.





    Таким образом, у нас есть две переменные R4 и C4, которые фигурируют в одном из двух уравнений баланса, и, следовательно, эти два уравнения независимы.

    Выражение для Q-фактора,

    Q = ωL₁ / R₁ = ωC₄R₄

    Преимущества индуктивно-емкостного моста Максвелла:

    Мост индуктивно-емкостного сопротивления Maxwell имеет следующие преимущества:

    1.Два уравнения баланса будут независимыми, если мы выберем R4 и C4 в качестве переменных элементов.

    2. Частота не фигурирует ни в одном из двух уравнений.

    3. Индуктивная емкость Максвелла Bridg e дает простое выражение для неизвестных L1 и R1 в терминах известных элементов моста.

    Физически каждый из R2 и R3 равен, скажем, 10, 100, 1000 или 10000 Q, и их значение выбрано так, чтобы дать подходящее значение продукта R2R3, которое появляется в обоих уравнениях баланса; C4 — декадный конденсатор, а R4 — декадный резистор.

    Простоту моста можно оценить на следующем примере. Предположим, что произведение R2R3 равно 10⁶. Следовательно, индуктивность L1 = C4 x 10⁶. Таким образом, когда баланс достигнут, значение C4 в мкФ напрямую дает значение индуктивности в H.

    4. Емкостной мост индуктивности Максвелла очень полезен для измерения широкого диапазона индуктивности при мощности и звуковых частотах.

    Недостатки индуктивно-емкостного моста Максвелла:

    Основными недостатками индуктивно-емкостного моста Максвелла являются

    1. Конденсаторно-емкостной мост Максвелла требует переменного стандартного конденсатора, который может быть очень дорогим, если откалиброван с высокой степенью точности. Поэтому иногда используется фиксированный стандартный конденсатор, либо из-за отсутствия переменного конденсатора, либо из-за того, что конденсаторы постоянной емкости имеют более высокую степень точности. точности и дешевле, чем переменные. Регулировка баланса затем выполняется с помощью

    (a) либо путем изменения R2 и R4, и, поскольку R2 присутствует в обоих уравнениях баланса, регулировка баланса становится затруднительной.

    (b) добавление дополнительного сопротивления последовательно с измеряемой индуктивностью, а затем варьируя это сопротивление и R4.

    2. Мост ограничен измерениями катушек с низкой добротностью (1 10 мост Максвелла непригоден.

    Мост Максвелла также не подходит для катушек с очень низким значением Q (т. Е. Q <1). Значения Q такой величины встречаются в индуктивных резисторах или в резисторе R.F. катушка при измерении на низких частотах. Сложность измерения возникает из-за трудозатрат, связанных с получением баланса, поскольку номинально используется постоянный конденсатор, а баланс достигается путем попеременного управления сопротивлениями R2 и R4. Эта трудность объясняется следующим образом:


    Предварительный индуктивный баланс выполняется с помощью R2, а затем R4 изменяется, чтобы получить резистивный баланс, который зависит от настройки R2. Соответственно, когда R2 изменяется на второй индуктивный баланс, резистивный баланс нарушается и переходит к новому значению, давая медленное «схождение» к равновесию.Это особенно верно для катушки с низкой добротностью, для которой большое сопротивление (as = wL / R).

    Таким образом, преобладает условие скользящего баланса, и требуется много манипуляций для достижения баланса для катушек с низкой добротностью с мостом Максвелла . Из приведенных выше обсуждений мы заключаем, что мост Максвелла e подходит для измерений только катушек со средней добротностью.

    Заключение:
    Из этого мы узнали, что «Измерение собственной индуктивности с помощью индуктивности Максвелла » и Емкостный мост Максвелла .Вы можете скачать эту статью в формате pdf, ppt.

    Комментарий ниже для любых запросов.

    Измерение взаимной индуктивности

    • ВЗАИМНАЯ ИНДУКТИВНОСТЬ — одно из важнейших свойств электрических цепей. С его помощью мировая энергия преобразуется из напряжения генератора в напряжение линии электропередачи и обратно в напряжение, подходящее для наших двигателей и электрических ламп. Однако измерение взаимной индуктивности не имеет большого значения по сравнению с измерениями самоиндукции, емкости и сопротивления.

    Основная причина этого пренебрежения взаимной индуктивностью заключается в том интересном факте, что трансформаторы с железным сердечником почти идеальны. Взаимная индуктивность между первичной и вторичной обмотками настолько близка к своему максимальному значению, что никакое обычное измерение не может различить мельчайшую разницу. Такие различия, конечно, очень важны и измеряются некоторыми характеристиками самого трансформатора, регулированием напряжения силового трансформатора или его реактивным сопротивлением утечки, а также частотной характеристикой аудиотрансформатора.

    Общая теория связанных цепей включает, с одной стороны, только что упомянутые тесно связанные трансформаторы с железным сердечником, а с другой — слабосвязанные схемы радиочастотных усилителей, историческим примером которых является нейтродинный приемник Haz-eltine. Такие слабосвязанные схемы сейчас используются в качестве полосовых фильтров на промежуточной частоте гетеродинных приемников.

    Взаимная индуктивность уникальна тем, что может существовать только при наличии самоиндукции.Важной мерой взаимной индуктивности является ее отношение к среднему геометрическому значению двух самоиндуктивностей, которые она соединяет, так называемый коэффициент связи, k.

    , который может иметь любое значение от нуля до единицы. В слабосвязанных настроенных схемах резонансная кривая имеет единственный пик для всех значений коэффициента связи

    .

    ТАКЖЕ В ЭТОМ НОМЕРЕ: New Wave Filters Удобный делитель напряжения Широкодиапазонный дроссель R-F

    стр. 4 стр. 6 стр. 7

    меньше, чем так называемая критическая муфта.1 Больший коэффициент сцепления приводит к плоской вершине с сохранением крутизны сторон. Измерение этой небольшой взаимной индуктивности имеет большое значение при настройке i-f фильтров.

    Взаимную индуктивность можно измерить, используя в качестве эталона сравнения взаимную индуктивность, самоиндукцию или емкость. Когда стандартная взаимная индуктивность непрерывно изменяется и имеет такой диапазон, что ее можно сделать равной неизвестной взаимной индуктивности, баланс взаимной индуктивности Felici является самым простым методом.Как

    Рисунок 1. Баланс взаимной индуктивности Felici

    , показанный на рисунке 1, первичные обмотки обеих взаимных индуктивностей, неизвестные и стандартные, последовательно подключены к источнику питания. Их вторичные обмотки также подключены последовательно к подходящему детектору, наушникам или более масляному измерителю переменного тока в таком направлении, в котором их наведенные напряжения противоположны. Затем стандарт изменяется до тех пор, пока не будет получен баланс, когда

    Погрешность этого измерения по существу аналогична стандартной, при условии, что емкостные реактивные сопротивления между катушками взаимных индуктивностей велики по сравнению с их взаимными реактивными сопротивлениями и что полное сопротивление детектора невелико.

    Переменные индукторы типа 107 откалиброваны таким образом, что взаимную индуктивность между их обмотками ротора и статора можно легко определить с помощью их шкал, откалиброванных по самоиндукции. Для точности этой калибровки шкалы 1% погрешность взаимной индуктивности будет составлять от 2,5% до 10% на обычно используемой части шкалы.

    Когда первичная и вторичная обмотки взаимной индуктивности соединены последовательно, самоиндукция L пары равна

    .

    L = ii + Z-2 = b 2M (3) Взаимоиндуктивность AT может быть рассчитана на основе двух самоиндуктивностей La и L, 0, полученных с помощью двух катушек, противоположных друг другу (с использованием знаков + и — перед 2M). .

    При коэффициенте связи, близком к единице, когда L „очень мало по сравнению с La, ошибка в определении М совпадает с ошибкой самого La. Для меньших коэффициентов связи эта ошибка увеличивается, как всегда бывает, когда разность двух почти равных чисел входит в любой

    Рисунок 2. Переменный индуктор типа 107. Взаимная индуктивность при любой настройке составляет половину разницы между показаниями шкалы и значением самоиндукции при нулевой взаимной индуктивности, указанным на табличке

    .

    1 fcc = y / Dx D3 или coMc — VLi Lx, где Di «nd — коэффициенты рассеяния (обратные коэффициенту накопления Q) первичной и вторичной обмоток.

    Рисунок 2. Переменный индуктор типа 107. Взаимная индуктивность при любой настройке составляет половину разницы показаний шкалы и значения самоиндукции при нулевой взаимной индуктивности, как указано в формуле nameplale. Например, при K = 0,1 и L \ = L2 погрешность увеличится в пять раз. Измерение собственной проницаемости может быть выполнено на импедансном мосту типа 650-A с погрешностью 2 или 2% и на индуктивном мосту типа 667-A с погрешностью 0,1 / мкм или 0,2%. Ошибки, возникающие при измерениях индуктивности, подробно обсуждались в General Radio Experimenter за март 1934 г.1 Универсальный мост типа 293-A может также использоваться с результирующими ошибками, которые лежат между ошибками других упомянутых мостов. В мостах, имеющих плечо деления декад, из настройки которого рассчитывается самоиндукция, таких как мосты типа 667-A и типа 293-A, увеличение погрешности по мере приближения двух отдельных балансировочных мостов друг к другу сводится к минимуму. если одно плечо передаточного числа остается фиксированным, а изменение баланса компенсируется минимальными изменениями в другом. В этом случае ошибка связана с изменением сопротивления плеча декадного соотношения.

    Взаимную индуктивность можно сравнить с самоиндукцией на мосту взаимной индуктивности Кэмпбелла, показанном на рисунке 5.

    Собственная индуктивность Lp обмотки

    1р. Ф. Филд, «Измерение малой индуктивности», Genera] Radio Experimenter, Vol. VIII, № 10, март 1934 г.

    Собственная индуктивность Lp обмотки

    1р. Ф. Филд, «Измерение малой индуктивности», Genera] Radio Experimenter, Vol. VIII, № 10, март 1934 г.

    Рисунок 3.Тип 650-A Импедансный мост

    Рис. 5. Взаимная индуктивность Кэмпбелла

    Мост

    Рис. 5. Взаимная индуктивность Кэмпбелла

    Мост, подключенный к плечу моста, можно измерить, сняв другую обмотку со схемы детектора. Обозначив эти показания моста штрихами, B ‘

    .

    Такие измерения легко выполнить на мосту индуктивности типа 667-A, подключив одну обмотку взаимной индуктивности к неизвестным клеммам, а другую обмотку последовательно с детектором.Ошибки незначительны.

    Рис. 4. Индуктивный мост типа 667-A co

    Рис. 3. Импедансный мост типа 650-A

    Рис. 4. Индуктивный мост типа 667-A

    На

    меньше, чем в предыдущем случае, потому что для данной взаимной индуктивности разница

    Читать здесь: Новый

    Была ли эта статья полезной?

    .

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.