Когда в первичной обмотке катушки зажигания протекает ток, катушка накапливает энергию в магнитном поле. Когда ток в первичной катушке прекращается, отсутствующее магнитное поле вызывает сильный короткий импульс 25-35 кгц во вторичной катушке.
Катушка индуктивности
Как вы думаете, что означает слово «катушка»? Ну… Возможно, это такие «вещи», как струна, проволока, веревка! Индукционная катушка — это точно такая же катушка, но вместо струны, провода и т.д. она обмотана обычной изолированной бронзовой проволокой.
Изоляция может быть бесцветным лаком, изоляцией из ПВХ или даже тканевой изоляцией. Хитрость здесь заключается в том, что кабели катушки расположены очень близко друг к другу, но при этом изолированы. Если вы вручную наматываете витки катушки, не берите обычную голую бронзовую проволоку!
Индуктивность
Каждая индукционная катушка имеет собственное производство. Самопроизводство катушки измеряется в Генри (GN), обозначается буквой L и измеряется с помощью LC-метра.
Что такое самовоспроизводство? Когда ток проходит через кабель и вокруг него создается магнитное поле:.
Возьмите этот кабель, обмотайте его и подайте напряжение на конец кабеля.
Затем у вас есть изображение магнитной линии электропередачи:.
Грубо говоря, чем больше линий магнитного поля проходит через эту трубчатую область, в нашем случае — область цилиндра, тем больше магнитный ток (F). Пока по катушке течет электричество, то есть по катушке течет ток (i), коэффициент между магнитным током и силой тока называется индукцией и рассчитывается по типу.
Говоря научным языком, самовоспроизводство — это способность извлекать энергию из источника питания и сохранять ее в виде магнитного поля. При увеличении тока в катушке магнитное поле вокруг катушки расширяется, а при уменьшении тока поле сжимается.
Самоиндукция
Индукционные катушки также обладают некоторыми очень интересными свойствами. Когда к катушке прикладывается постоянное напряжение, в ней на короткое время возникает противоположное напряжение.
Эта противоположная тенденция называется самоиндукцией. Этот ЭЭД зависит от цены самоиндукции в катушке. Поэтому при подаче напряжения на катушку интенсивность мощности плавно изменяется от нуля до определенной доли, так как напряжение также изменяется от нуля до фиксированного состояния при подаче мощности. Согласно закону Ома:.
I — ток в катушке
u — тенденция катушки, v
R — сопротивление катушки, в омах
Как видно из уравнения, напряжение изменяется от нуля до напряжения, приложенного к катушке, поэтому ток изменяется от нуля до некоторого значения. Сопротивление катушки по отношению к непрерывному току также стабильно.
Второе явление индукционных катушек заключается в том, что при размыкании цепи силового барабана возникает ЭДС, которая добавляется к уже приложенному к катушке напряжению.
Это означает, что как только цепь размыкается, напряжение на катушке в этой точке часто больше, чем было до размыкания цепи, а ток в цепи катушки тихо падает. Пониженное напряжение.
Давайте сделаем первый вывод о работе индукционных катушек. При подаче тока в катушку ток плавно увеличивается; при снятии тока с катушки ток плавно уменьшается до нуля. Короче говоря, ток в катушке не может изменяться мгновенно.
Тренерская катушка, индукционная катушка. Рассчитывайте, рассчитывайте онлайн. Онлайн расчет витков катушки, форма индукционной катушки. Катушка.
Что такое индуктивность
Индукция — это элемент цепи, в которой энергия сохраняется за счет магнитного поля. Таким образом, поле сохраняется или преобразуется в другие виды энергии. Самый идеальный пример — индукционная катушка. Он накапливает поле и преобразует его в другие формы энергии, включая тепловую энергию. Функция накопления магнитных полей называется индукцией. Индукция напрямую связана с электромагнитной индукцией. Эту статью можно найти на нашем сайте. В данной статье описывается это природное явление, как оно возникает, как используется на практике, что измеряется и как рассчитать его физические свойства. Он дополнен двумя видеоматериалами и одной статьей по отдельным темам.
Индуктивность в цепи переменного тока
Прохождение электричества от проводника или катушки сопровождается возникновением магнитного поля. Рассмотрим электрическую цепь переменного тока с относительно большим сечением, содержащую небольшое количество катушек индуктивности. Переменные токи индуцируются напряжением генератора в цепи, вызывая переменный магнитный ток. Этот поток пересекает катушку «сам по себе» и создает в ней автономную энергию.
Согласно правилу Ленца, самодостаточная сила всегда противостоит причине, которая ее вызывает. Самотормозящая мощность всегда противостоит альтернативным изменениям тока, вызванным мощностью генератора, тем самым препятствуя протеканию переменного тока. В расчетах это учитывается индуктивным сопротивлением, обозначаемым xl измеряется с помощью OH.
Индуктивная характеристика катушки xl зависит от цены на e.f. самосодержание, а значит и самоиндукция, как в e.f — функция скорости изменения тока в катушке (частота ω
- где Xl — индуктивное сопротивление, ом ;
- ω — угловая частота переменного тока, рад/сек ;
- L — индуктивность катушки, гн .
Угловая частота ω = 2p f, поэтому самовоспроизведение
где f — частота переменного тока.
Самовоспроизведение — идеальный элемент электрической цепи, где энергия накапливается в магнитном поле. Он не накапливает энергию в электрическом поле и не преобразует электричество в другие формы энергии.
Пример. Самовоспроизводящаяся катушка l = 0,5 гн подключена к источнику переменного тока с частотой f = 50 Гц. Укажите: 1) Индуктивное сопротивление катушки для f = 50 герц. 2) Индуктивное сопротивление этой катушки переменному току частоты f = 800 Герц. Решение. Индуктивное сопротивление этой катушки переменному току f = 50 Гц.
Частота тока f = 800 Гц
Этот пример показывает, что индуктивное сопротивление катушки увеличивается с частотой протекания переменного тока. При уменьшении частоты тока индуктивное сопротивление уменьшается. В случае непрерывного потока, если ток в катушке не меняется и через катушку не проходит магнитный ток, индуктивное напряжение отсутствует. Индуктивное сопротивление катушки xl Ноль. Катушка индуктивности для непрерывных токов представляет собой только сопротивление
Давайте посмотрим, как изменится КВ. Самоподдерживающаяся индуктивная индукция, если катушка индуктивности протекает от переменного тока. Хорошо известно, что если катушка не изменяет своего самовоспроизведения, то ЭДС самовоспроизведения остается неизменной. Она зависит от скорости изменения тока и всегда направлена на причину, которая его вызвала.
Наиболее близким к идеализированному элементу, индукции, является реальный элемент электронной схемы — катушка индуктивности. В отличие от самовоспроизводства, в индуктивных катушках происходит преобразование электронной энергии в энергию электронного поля и другие виды энергии, т.е. в тепловую энергию. Количественно способность реальной и идеальной части электронной цепи накапливать энергию магнитного поля характеризуется параметром, называемым индукцией.
Поэтому термин «самовоспроизводство» используется как название идеализированного элемента электронной схемы, как название параметра, количественно определяющего свойства этого элемента, и как название основного параметра катушки индуктивности.
Связь между напряжением и током в катушке индуктивности определяется законами электрической индукции. Он гласит, что изменение магнитного тока, пронизывающего индукционную катушку, приводит к изменению электрической мощности в катушке. Ток направлен так, что стремится остановить изменение магнитного тока.
В системе единиц СИ магнитный ток и проницаемость выражаются в веберах (ВБ).
Магнитный поток, пронизывающий каждую обмотку катушки, обычно может содержать два компонента: саморазрушающийся магнитный поток FSI и магнитный поток внешнего поля FVN: FSI + FVN.
Первый компонент — это магнитный ток, вызванный током катушки. Тогда как второй определяется магнитным полем, не присутствующим в токе катушки — магнитным полем Земли, магнитным полем других катушек, и других катушек, и неподвижных магнитов. Если вторая составляющая магнитного тока вызвана магнитным полем другой катушки, она называется взаимно индуцированным магнитным током.
Емкость потока ψ катушки и магнитный поток f можно выразить как сумму двух составляющих: емкости ψCID индукции PSC и емкости потока внешнего поля.
Hed f, индуцируемый в индукционной катушке, может быть выражен как сумма самоиндукции HED, вызванной ERD, и формирования магнитного потока самоиндукции. Внешний вид, связанный с катушкой:.
Это самоиндуцированная сердечная травма, EVP — это ERD во внешнем поле.
Если магнитный поток внешнего поля на катушку индуктивности равен нулю и в катушку проникает только поток самоиндукции, то в катушке индуцируется только самоиндукция.
Индукционная катушка и конденсатор составляют основу самой основной части радиоаппаратуры — колебательного контура. На схеме показана входная цепь простого радиоприемника, предназначенного для работы с центральными и большими волнами.
Последовательное и параллельное соединение индуктивностей
Индукторы могут быть соединены последовательно или параллельно, что обеспечивает ряд новых функций.
Параллельное соединение
Если индукторы соединены параллельно, напряжения всех компонентов равны, а ток (переменный) распределяется обратно пропорционально индуктивности компонентов.
Общая индуктивность цепи определяется как 1/L = 1/L1+ 1 / L2+ 1 / L3. Эта формула действительна для любого количества элементов и упрощается до вида L = L для двух катушек.1* L2/ (L)1+ L2). Очевидно, что результирующая индукция меньше, чем у элемента с наименьшим значением.
Последовательное соединение
В этом типе соединения один и тот же ток протекает через цепь, состоящую из катушек, а напряжение (переменное!) каждого компонента цепи распределяется в соответствии с индуктивностью каждого компонента.
Общая индуктивность равна сумме всех индуктивностей и больше, чем индуктивность элемента с наибольшим значением. Поэтому это соединение используется, когда необходимо увеличить индукцию.
Важно: При последовательном или параллельном соединении катушек формула верна только в том случае, если исключено взаимное влияние магнитных полей элементов (например, экранирование, большие расстояния). При наличии влияющих факторов общая величина индуктивности зависит от взаимного расположения катушек.
Некоторые практические вопросы и конструкции катушек индуктивности
На практике используются различные конструкции катушек индуктивности. В зависимости от назначения и применения устройства изготавливаются по-разному, но при этом необходимо учитывать явления, происходящие в реальной катушке.
Добротность катушки индуктивности
Помимо индуктивности, реальная катушка имеет множество других параметров, одним из наиболее важных является коэффициент качества. Эта величина определяет потери в катушке и зависит от
- омических потерь в проводе обмотки (чем больше сопротивление, тем ниже добротность);
- диэлектрических потерь в изоляции провода и каркасе обмотки;
- потерь в экране;
- потерь в сердечнике.
Все эти величины определяют сопротивление потерям, а коэффициент качества — это безразмерная величина, равная Q=ωL/R потери. Где.
- ω = 2*π*F – круговая частота;
- L – индуктивность;
- ωL – реактивное сопротивление катушки.
Коэффициент качества можно приблизительно определить как отношение реактивного (индуктивного) сопротивления к активному сопротивлению. С одной стороны, молекулы увеличиваются с ростом частоты, но в то же время, из-за скин-эффекта, сопротивление потерь также увеличивается, а эффективная площадь поперечного сечения проводника уменьшается.
Экранный эффект
Для уменьшения влияния инородных тел, электрических и магнитных полей и взаимодействия элементов через эти поля, катушки (особенно высокочастотные) часто помещают в экраны. Помимо благоприятного воздействия, экранирование вызывает снижение добротности катушки, уменьшение индуктивности и увеличение паразитной емкости. Кроме того, чем ближе стенка экрана к обмотке катушки, тем сильнее негативные эффекты. По этой причине экранированные катушки почти всегда проектируются регулируемыми.
Подстроечная индуктивность
В некоторых случаях, после подключения катушки к другим компонентам схемы, значение индуктивности должно быть точно отрегулировано на месте, чтобы компенсировать любые отклонения в настройке. Для этого используются различные методы (например, вращение), но наиболее точным и плавным методом является настройка ядра. Он имеет форму резьбового стержня, который можно вращать в каркасе для регулировки индуктивности катушки.
Переменная индуктивность (вариометр)
Там, где требуется функциональная индукция или индуктивная связь, используются различные конструкции катушек. Он содержит две обмотки — подвижную и неподвижную. Общая индуктивность равна сумме индуктивностей двух катушек и взаимной индуктивности между ними.
Когда относительное положение одной катушки изменяется по сравнению с другой, регулируется общее значение самоценности. Такие устройства называются тяжеловесными и часто используются в телекоммуникационном оборудовании для регулирования резонансных контуров, где использование переменной емкости конденсаторов по каким-либо причинам невозможно. Барометры очень громоздки и ограничивают применение.
Индуктивность в виде печатной спирали
Катушки с низкой самогенерацией могут быть выполнены в виде печатных катушек. Преимуществами этой конструкции являются
Индуктивная характеристика катушки xl зависит от цены на e.f. самосодержание, а значит и самоиндукция, как в e.f — функция скорости изменения тока в катушке (частота ω
Определение индуктивности
Самопроизводство катушки можно измерить в лабораторных условиях. Индуктивные единицы СИ измеряются в цепях с магнитным током 1 ВБ и 1 ампер в 1 Генри. В гауссовых системах самовоспроизведение составляет 1 Гн = 10 см.
Для его определения необходимо измерить действующее значение переменного тока и его частоту, а также напряжение катушки и ее активное сопротивление.
Применение катушек в технике
Явление электромагнитной индукции давно известно и широко используется в технике. Примеры применения:.
- сглаживание пульсаций и помех, накопление энергии;
- создание магнитных полей в различных устройствах;
- фильтры цепей обратной связи;
- создание колебательных контуров;
- трансформаторы (устройство из двух катушек, связанных индуктивно);
- силовая электротехника использует для ограничения тока при к. з. на ЛЭП (катушки индуктивности, называются реакторами);
- ограничение тока в сварочных аппаратах — катушки индуктивности делают его работу стабильнее, уменьшая дугу, что позволяет получить ровный сварочный шов, имеющий наибольшую прочность;
- применение катушек в качестве электромагнитов различных исполнительных механизмов;
- обмотки электромагнитных реле;
- индукционные печи;
- установление качества железных руд, исследование горных пород при помощи определения магнитной проницаемости минералов.
Существуют десятки различных типов индуктивных катушек. Доступны высокочастотные и низкочастотные катушки с координированными ядрами или без них. Существуют катушки для кранов и катушки для более высоких тенденций. Так, например, они выглядят как бескаркасные катушки.
Индуктивность тороидальной катушки (катушки с кольцевым сердечником)
Для торсионных катушек, заключенных в сердечник с высокой проницаемостью, можно использовать бесконечное число типов прямых труб (см. выше).
Ϯ, «ширина =», «высота =» » />
(где — больший радиус кольца).
Лучший подход дает тип
\ cdot \ ln \ frac, Ј, «ширина =» высота =» «» />
Считается, что это сердцевина прямоугольного сечения с внешним радиусом r, внутренним радиусом r и высотой h.
Индуктивность длинного прямого проводника
Для длинных линейных (или квазилинейных) проводов кругового сечения самовоспроизводство представлено приближенным типом 19.
l \ big (⌘ mu_e \ mathrm \ frac + \ frac \ mu_i \ big), «width =» «height =» » />
Здесь встречается относительная магнитная проницаемость внешней среды (в случае вакуума, относительная магнитная проницаемость материала трубопровода, радиус участка его пересечения.
