Induktansi: formula. Pengukuran induktansi. induktansi lingkaran

Yang belum belajar fisika di sekolah? Untuk beberapa, itu menarik dan dimengerti, sementara yang lain meneliti buku, mencoba untuk menghafal konsep-konsep yang kompleks. Tetapi masing-masing dari kita untuk mengingat bahwa dunia didasarkan pada pengetahuan fisik. Hari ini kita berbicara tentang konsep-konsep seperti induktansi dari loop induktansi saat ini, dan mencari tahu apa yang kapasitor dan itu adalah solenoid.

Rangkaian listrik dan induktansi

Induktansi berfungsi untuk mengkarakterisasi sifat magnetik dari rangkaian listrik. Hal ini didefinisikan sebagai koefisien proporsionalitas antara arus dan aliran arus listrik dalam sirkuit magnetik tertutup. aliran arus ini dihasilkan melalui permukaan lingkaran. Definisi lain menyatakan bahwa induktansi dari parameter sirkuit dan menentukan EMF diri induksi. Istilah ini digunakan untuk menunjukkan elemen sirkuit dan memiliki karakteristik efek self-induksi yang telah dibuka dan D. Henry M. Faraday secara independen. Induktansi berhubungan dengan bentuk, ukuran dan kontur nilai permeabilitas magnetik dari lingkungan sekitarnya. Dalam satuan SI, nilai ini diukur dalam Henry, dan dilambangkan sebagai L.

Dan mengukur induktansi induktansi

Disebut nilai induktansi, yang merupakan rasio fluks magnetik yang mengalir melalui semua kumparan ke ampere sirkuit:

• L = N x F: I.

Induktansi dari rangkaian tersebut adalah tergantung pada bentuk, ukuran dan kontur sifat magnetik dari media di mana ia berada. Jika loop tertutup arus listrik, ada medan magnet yang berubah. Hal ini kemudian menyebabkan munculnya EMF tersebut. Kelahiran arus induksi dalam loop tertutup disebut "self-induktansi". Menurut aturan Lenz tidak mengubah nilai arus dalam rangkaian. Jika induktansi terdeteksi, adalah mungkin untuk menerapkan sebuah sirkuit listrik, dimana resistor termasuk dalam paralel dan kumparan dengan inti besi. Konsisten dengan mereka terhubung dan lampu listrik. Dalam hal ini, perlawanan dari resistor adalah sama dengan DC coil. Hasilnya akan lampu terbakar cerah. Fenomena diri induksi adalah salah satu tempat utama dalam elektronik dan teknik listrik.

Bagaimana menemukan induktansi

Rumus, yang hanya untuk mencari nilai, sebagai berikut:

• L = F: I,

di mana F - fluks magnetik, I - saat di sirkuit.

Melalui induktor dapat dinyatakan sebagai EMF self-induced:

• Ei = -L x dI: dt.

Dari rumus kesimpulan adalah kesetaraan induksi gaya gerak listrik numerik yang terjadi dalam lingkaran ketika kekuatan arus pada satu ammeter untuk satu detik.

Variabel induktansi memungkinkan untuk menemukan energi dari medan magnet:

• W = LI ^2: 2.

"Spool benang"

induktor adalah terisolasi kawat tembaga luka pada dasar yang kokoh. Adapun isolasi, maka pilihan bahan lebar - kuku ini dan isolasi kawat, dan kain. Besarnya fluks magnetik tergantung pada silinder persegi. Jika Anda meningkatkan arus dalam kumparan, medan magnet akan menjadi lebih dan sebaliknya.

Jika Anda menerapkan arus listrik ke koil, maka ada timbul tegangan tegangan yang berlawanan, tapi tiba-tiba menghilang. stres semacam ini disebut gaya gerak listrik dari diri induksi. Pada saat energization untuk kekuatan saat kumparan berubah nilainya dari 0 ke nomor tertentu. Tegangan pada saat ini memiliki perubahan nilai sesuai dengan hukum Ohm:

• I = U: R,

di mana saya mencirikan ampere, U - menunjukkan tegangan, R - resistansi kumparan.

Fitur lain yang khusus dari kumparan adalah fakta berikut: jika Anda membuka sirkuit "coil - sumber arus," EMF akan ditambahkan ke stres. Saat ini juga mulai tumbuh, dan kemudian mulai menurun. Oleh karena itu hukum pertama pergantian, yang menyatakan bahwa saat ini dalam induktor tidak berubah seketika.

Coil dapat dibagi menjadi dua jenis:

1. Dengan ujung magnet. ferit dan bertindak besi sebagai bahan jantung. Core berfungsi untuk meningkatkan induktansi.
2. Dengan non-magnetik. Digunakan dalam kasus di mana induktansi tidak lebih dari lima MH.

Perangkat berbeda dalam penampilan dan struktur internal. Tergantung pada parameter tersebut adalah induktansi kumparan. Rumus dalam setiap kasus berbeda. Misalnya, induktansi akan sama dengan satu-lapisan kumparan:

• L = 10μ0ΠN ² R ^2: 9R + 10L.

Dan sekarang untuk multilayer rumus lain:

• L = μ0N ² R ^2: 2Π (6R + 9l + 10W).

Temuan kunci yang terkait dengan kumparan kerja:

1. Pada ferit silinder induktansi terbesar terjadi di tengah.
2. Untuk induktansi maksimum harus erat luka gulungan pada spul.
3. Induktansi yang lebih kecil, jumlah kecil putaran.
4. Inti jarak toroidal antara lilitan kumparan tidak masalah.
5. Nilai induktansi tergantung pada "bergantian kuadrat."
6. Jika induktor dihubungkan secara seri, total nilai mereka adalah jumlah induktansi.
7. Ketika terhubung secara paralel, Anda perlu memastikan bahwa induktansi spasi di papan. Jika tidak, kesaksian mereka akan salah karena pengaruh timbal balik dari medan magnet.

solenoid

Melalui konsep ini mengacu pada kumparan silinder kawat yang dapat luka di satu atau lebih lapisan. panjang silinder substansial lebih besar dari diameter. Karena karakteristik seperti ketika arus listrik di dalam rongga solenoid lahir medan magnet. Tingkat perubahan proporsional fluks magnetik dengan perubahan saat ini. Induktansi dari kumparan dalam hal ini dihitung sebagai berikut:

• df: dt = L dl: dt.

Bahkan jenis kumparan disebut aktuator elektromekanis dengan inti ditarik. Dalam hal ini, solenoid dipasok dengan feromagnetik inti magnetik eksternal - kuk.

Pada waktu kita, perangkat dapat menggabungkan hidrolik dan elektronik. Atas dasar ini, mengembangkan empat model:

• Yang pertama adalah mampu mengendalikan tekanan line.
• Model kedua adalah berbeda dari kopling kemudi dipaksa lock-up lainnya dalam torque converter.
• Model ketiga dalam komposisi mengandung regulator tekanan, bertanggung jawab untuk shift kerja.
• Keempat dikendalikan hidrolik atau katup.

Rumus perhitungan yang diperlukan untuk

Untuk menemukan induktansi dari kumparan, rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

• L = μ0n ² V,

di mana μ0 menunjukkan permeabilitas magnetik dari ruang hampa, n - adalah jumlah putaran, V - volume solenoid.

Juga untuk menghitung induktansi kumparan mungkin dan dengan bantuan rumus lain:

• L = μ0N ² S: l,

di mana S - adalah daerah dan l penampang - panjang solenoid.

Untuk menemukan induktansi dari kumparan, rumus yang digunakan, setiap yang cocok untuk solusi untuk masalah ini.

Bekerja pada AC dan DC

Medan magnet yang dihasilkan di dalam kumparan, diarahkan sepanjang sumbu dan sama dengan:

• B = μ0nI,

di mana μ0 - permeabilitas vakum, n - adalah jumlah putaran, dan saya - nilai saat ini.

Ketika arus mengalir melalui solenoida, energi toko kumparan yang sama dengan pekerjaan yang diperlukan untuk membangun saat ini. Untuk menghitung induktansi dalam hal ini, rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

• E = LI ^2: 2

di mana L menunjukkan nilai induktansi, dan E - energi yang tersimpan.

gaya gerak listrik induksi diri terjadi ketika arus dalam solenoid.

Dalam kasus operasi AC muncul medan magnet bolak-balik. Arah gaya tarik dapat bervariasi, dan mungkin tetap tidak berubah. Kasus pertama terjadi ketika menggunakan solenoid sebagai solenoid. Dan kedua, ketika armatur terbuat dari bahan magnetik. Solenoid alternating current memiliki impedansi, yang termasuk dalam perlawanan berliku dan induktansi.

yang paling umum penggunaannya solenoida dari tipe pertama (DC) - kekuatan translasi sebagai aktuator. kekuatan tergantung pada struktur inti dan shell. Contohnya adalah penggunaan gunting saat memotong cek bekerja di cash register, motor dan katup dalam sistem hidrolik, mengunci tab. Solenoid dari jenis kedua digunakan sebagai induktor untuk pemanasan induksi dalam tungku peleburan.

sirkuit osilasi

Yang paling sederhana dari rangkaian resonan adalah sirkuit seri berosilasi, yang terdiri dari kumparan induktor disertakan dan kapasitor yang dilalui bolak arus mengalir. Untuk menentukan induktansi dari kumparan, rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

• XL = W x L,

dimana XL menunjukkan reaktansi kumparan, dan W - frekuensi melingkar.

Jika Anda menggunakan reaktif impedansi kapasitor, maka rumus akan terlihat seperti ini:

Xc = 1: W x C.

Karakteristik penting dari sirkuit osilasi frekuensi resonansi, impedansi karakteristik dan Q dari sirkuit. Pertama mencirikan frekuensi di mana perlawanan loop aktif. Yang kedua menunjukkan bagaimana reaktansi pada frekuensi resonansi antara nilai-nilai seperti kapasitansi dan induktansi dari rangkaian berosilasi. Ciri ketiga menentukan amplitudo dan lebar karakteristik amplitudo-frekuensi (respon frekuensi) resonansi dan menunjukkan dimensi disimpan energi di sirkuit dibandingkan dengan kerugian energi per osilasi. Sifat frekuensi dari rangkaian seni diukur dengan menggunakan respon frekuensi. Dalam hal ini, sirkuit dianggap sebagai Quadripole a. Ketika nilai gambar gain loop tegangan grafik (K). Nilai ini menunjukkan rasio tegangan output ke input. Untuk sirkuit yang tidak termasuk sumber energi dan elemen penguatan yang berbeda, nilai koefisien lebih besar dari kesatuan. Hal ini cenderung ke nol ketika pada frekuensi yang berbeda dari sirkuit resonansi memiliki nilai resistensi yang tinggi. Jika nilai resistansi minimum, koefisien dekat dengan kesatuan.

Dalam rangkaian resonansi paralel termasuk anggota jet dua dengan kekuatan reaktivitas yang berbeda. Penggunaan jenis sirkuit menyiratkan pengetahuan yang sejajar elemen sirkuit yang diperlukan untuk menambahkan hanya konduktivitas mereka, tetapi tidak tahan. Pada frekuensi resonansi dari konduktivitas keseluruhan dari rangkaian tersebut adalah sama dengan nol, menunjukkan bahwa perlawanan AC besar tak berhingga. Untuk sirkuit di mana termasuk kapasitansi paralel (C), resistensi (R) dan induktansi, rumus yang menyatukan mereka dan faktor kualitas (Q), sebagai berikut:

• Q = R√C: L.

Dalam operasi, rangkaian paralel dalam satu periode osilasi terjadi dua kali pertukaran energi antara kondensor dan koil. Dalam hal ini, loop saat ini, yang jauh lebih tinggi dari nilai saat ini di sirkuit eksternal.

kerja kapasitor

Perangkat ini konduktivitas rendah dua kutub dan dengan nilai kapasitansi variabel atau konstanta. Ketika kapasitor tidak dikenakan biaya, ketahanan mendekati nol, jika tidak sama dengan tak terhingga. Jika sumber daya dicabut dari elemen, menjadi yang sumber untuk debit nya. Menggunakan kapasitor dalam elektronik adalah peran filter yang menghapus kebisingan. Perangkat dalam pasokan listrik untuk sirkuit listrik yang digunakan untuk memberi makan sistem dengan beban besar. Hal ini didasarkan pada kemampuan elemen untuk melewati komponen variabel, tetapi tidak stabil saat ini. Semakin tinggi komponen frekuensi, semakin sedikit perlawanan dari kapasitor. Akibatnya, kondensor macet semua kebisingan yang terjadi di atas DC.

Resistance elemen tergantung pada kapasitansi. Untuk alasan ini, adalah bijaksana untuk menempatkan kapasitor dengan volume yang berbeda untuk mengambil segala macam kebisingan. Karena kemampuan perangkat untuk melewati arus langsung hanya selama pengisian dari waktu penggunaannya sebagai elemen dalam generator atau sebagai unit pulsa membentuk.

Kapasitor datang dalam berbagai jenis. Terutama digunakan klasifikasi jenis dielektrik, karena parameter ini menentukan stabilitas kapasitansi, resistansi isolasi dan sebagainya. Sistematisasi sebesar ini adalah sebagai berikut:

1. Kapasitor dengan dielektrik gas.
2. Vakum.
3. Dengan dielektrik cair.
4. Dengan dielectric anorganik padat.
5. Dengan dielectric organik padat.
6. Padat.
7. Elektrolit.

Ada tujuan klasifikasi kapasitor (shared atau dedicated), sifat perlindungan terhadap faktor eksternal (dilindungi dan tidak dilindungi, terisolasi dan non-terisolasi, dikemas, dan disegel) teknik instalasi (coupler, percetakan, permukaan, dengan pin sekrup, pin sekejap ). perangkat ini juga dapat dibedakan dengan kemampuan untuk mengubah kapasitas:

1. Kapasitor, tetap, yaitu, kapasitas yang selalu konstan.
2. Pemangkas. Mereka memiliki kapasitas tidak berubah selama operasi peralatan, tetapi bisa disesuaikan sekali atau berkala.
3. Variabel. Ini kapasitor yang memungkinkan dalam pengoperasian peralatan mengubah kapasitasnya.

Induktor dan kapasitor

elemen konduktif perangkat mampu menciptakan induktansi sendiri. Ini bagian struktural seperti batu, bus yang menghubungkan, seorang kolektor terminal dan sekering. Anda dapat membuat tambahan kapasitor induktansi dengan menghubungkan bus. Modus sirkuit operasi tergantung pada induktansi, kapasitansi dan resistansi. Rumus untuk menghitung induktansi yang terjadi ketika mendekati frekuensi resonansi, sebagai berikut:

• Ce = C: (1 - 4Π ² f ² LC),

di mana Ce menentukan kapasitansi efektif, C menunjukkan kapasitansi yang sebenarnya, f - adalah frekuensi, L - induktansi.

Nilai induktansi harus selalu dipertimbangkan ketika bekerja dengan kapasitor listrik. Untuk pulsa kapasitor nilai induktansi diri yang paling penting. debit mereka jatuh pada loop induksi dan memiliki dua jenis - aperiodik dan osilasi.

Induktansi dalam kondensor tergantung pada unsur-unsur senyawa sirkuit di dalamnya. Misalnya, dalam bagian sambungan paralel dan ban, nilai ini adalah jumlah induktansi dari paket busbar utama dan kesimpulan. Untuk menemukan jenis induktansi, formula adalah sebagai berikut:

• Lk = Lp + Lm + Lb,

di mana Luk menunjukkan perangkat induktansi, Lp -Paket, Lm - bus utama dan Lb - memimpin induktansi.

Jika koneksi paralel dari bus saat ini bervariasi sepanjang panjangnya, maka setara induktansi didefinisikan sebagai:

• Lk = Lc: n + μ0 l x d: (3b) + Lb,

di mana l - panjang ban, b - lebar dan d - jarak antara ban.

Untuk mengurangi induktansi perangkat harus hidup bagian kondensor diposisikan sehingga medan magnet mereka saling kompensasi. Dengan kata lain, bagian-bagian hidup dengan gerak saat yang sama harus dihapus dari satu sama lain sejauh mungkin, dan untuk menyatukan arah yang berlawanan. Ketika menggabungkan kolektor dengan menurunnya ketebalan dielektrik dapat mengurangi bagian induktansi. Hal ini dapat dicapai bahkan dengan membagi satu bagian dengan jumlah yang besar untuk wadah agak lebih dangkal.