навіны

Як працуюць індуктары

Аўтар: Маршал Брэйн

індуктар

Адзін з важных варыянтаў выкарыстання шпулек індуктыўнасці - аб'яднаць іх з кандэнсатарамі для стварэння асцылятараў. HUNTSTOCK / GETTY IMAGES

Шпулька індуктыўнасці прыкладна такая ж простая, як і электронны кампанент - гэта проста скрутак дроту. Аднак аказваецца, што скрутак дроту можа рабіць вельмі цікавыя рэчы дзякуючы магнітным уласцівасцям шпулькі.

У гэтым артыкуле мы даведаемся ўсё пра індуктары і для чаго яны выкарыстоўваюцца.

Змест

Асновы індуктара

Генры

Прымяненне індуктара: датчыкі святлафора

Асновы індуктара

На электрычнай схеме індуктыўнасць паказана так:

Каб зразумець, як індуктыўнасць можа працаваць у ланцугу, дапаможа гэты малюнак:

Тут вы бачыце батарэйку, лямпачку, скрутак дроту вакол кавалка жалеза (жоўты) і выключальнік. Шпулька дроту - гэта індуктар. Калі вы прачыталі "Як працуюць электрамагніты", вы можаце зразумець, што індуктар - гэта электрамагніт.

Калі б вы вынялі індуктыўнасць з гэтага ланцуга, вы б атрымалі звычайны ліхтарык. Вы замыкаеце выключальнік, і лямпачка загараецца. З індуктыўнасцю ў ланцугу, як паказана, паводзіны зусім іншыя.

Лямпачка - гэта рэзістар (супраціў стварае цяпло, каб нітка ў лямпачцы свяцілася - падрабязную інфармацыю глядзіце ў раздзеле "Як працуюць лямпачкі"). Провад у шпульцы мае значна меншае супраціўленне (гэта проста дрот), таму, калі вы ўключаеце выключальнік, вы чакаеце, што лямпа будзе свяціцца вельмі слаба. Большая частка току павінна ісці па шляху нізкага супраціву праз пятлю. Замест гэтага адбываецца тое, што калі вы замыкаеце выключальнік, лямпачка гарыць ярка, а потым становіцца цьмяней. Калі вы адкрываеце выключальнік, лямпачка гарыць вельмі ярка, а потым хутка гасне.

Прычына такіх дзіўных паводзін - індуктар. Калі ў шпульцы пачынае цячы ток, шпулька хоча стварыць магнітнае поле. Пакуль поле нарастае, шпулька стрымлівае паток току. Пасля стварэння поля ток можа нармальна цячы па дроце. Калі выключальнік размыкаецца, магнітнае поле вакол шпулькі падтрымлівае ток у шпульцы, пакуль поле не руйнуецца. Гэты ток падтрымлівае лямпачку запаленай на працягу пэўнага перыяду часу, нават калі выключальнік адкрыты. Іншымі словамі, індуктар можа назапашваць энергію ў сваім магнітным полі, і індуктар імкнецца супрацьстаяць любым зменам у колькасці току, які праходзіць праз яго.

Думайце пра ваду…

Адзін са спосабаў візуалізаваць дзеянне індуктара - уявіць сабе вузкі канал, па якім цячэ вада, і цяжкае вадзяное кола, лопасці якога апускаюцца ў канал. Уявіце, што вада ў канале першапачаткова не цячэ.

Цяпер вы паспрабуеце запусціць ваду. Лопастнае кола будзе імкнуцца прадухіліць цячэнне вады, пакуль яно не набярэ хуткасць з вадой. Калі вы паспрабуеце спыніць паток вады ў канале, вадзяное кола, якое верціцца, будзе спрабаваць утрымліваць ваду ў руху, пакуль хуткасць яго кручэння не знізіцца да хуткасці вады. Індуктар робіць тое ж самае з патокам электронаў у дроце - індуктар супраціўляецца змене патоку электронаў.

ЧЫТАЦЬ БОЛЬШ

Генры

Ёмістасць індуктара кантралюецца чатырма фактарамі:

Колькасць шпулек - больш шпулек азначае большую індуктыўнасць.

Матэрыял, вакол якога абгорнуты шпулькі (стрыжань)

Плошча папярочнага перасеку шпулькі - большая плошча азначае большую індуктыўнасць.

Даўжыня шпулькі - Кароткая шпулька азначае больш вузкія (або перакрываюцца) шпулькі, што азначае большую індуктыўнасць.

Змяшчэнне жалеза ў стрыжань індуктара дае яму значна большую індуктыўнасць, чым паветра або любы немагнітны стрыжань.

Стандартная адзінка індуктыўнасці - генры. Ураўненне для разліку колькасці Генры ў індуктары:

H = (4 * Pi * #Turns * #Turns * Плошча шпулькі * mu) / (Даўжыня шпулькі * 10 000 000)

Плошча і даўжыня шпулькі ў метрах. Тэрмін мю - гэта пранікальнасць ядра. Паветра мае пранікальнасць 1, у той час як сталь можа мець пранікальнасць 2000.

Прымяненне індуктара: датчыкі святлафора

Дапусцім, вы возьмеце скрутак дроту дыяметрам 6 футаў (2 метры), які змяшчае пяць ці шэсць завес дроту. Вы праразаеце некалькі канаў на дарозе і змяшчаеце ў іх шпульку. Вы прымацуеце вымяральнік індуктыўнасці да шпулькі і ўбачыце, якая індуктыўнасць шпулькі.

Цяпер вы паркуеце машыну над шпулькай і зноў правяраеце індуктыўнасць. Індуктыўнасць будзе значна большай з-за вялікага сталёвага прадмета, размешчанага ў магнітным полі завесы. Аўтамабіль, прыпаркаваны над шпулькай, дзейнічае як стрыжань індуктара, і яго прысутнасць змяняе індуктыўнасць шпулькі. Большасць датчыкаў святлафора выкарыстоўваюць шлейф такім чынам. Датчык пастаянна правярае індуктыўнасць ланцуга на дарозе, і калі індуктыўнасць павялічваецца, ён ведае, што машына чакае!

Звычайна вы выкарыстоўваеце шпульку значна меншага памеру. Адзін з важных варыянтаў выкарыстання шпулек індуктыўнасці - аб'яднаць іх з кандэнсатарамі для стварэння асцылятараў. Падрабязнасці глядзіце ў раздзеле "Як працуюць асцылятары".