Apa itu induksi diri - perkataan mudah
Definisi
Induksi diri adalah penampilan pada konduktor daya elektromotif (EMF) yang diarahkan ke arah yang berlawanan berbanding dengan voltan sumber kuasa semasa arus mengalir. Lebih-lebih lagi, ia timbul ketika kekuatan arus dalam litar berubah. Arus elektrik yang berubah menghasilkan medan magnet yang berubah, yang seterusnya mendorong EMF dalam konduktor.
Ini serupa dengan perumusan hukum induksi elektromagnetik Faraday, di mana ia mengatakan:
Apabila fluks magnet melewati konduktor, emf muncul di kedua. Ia berkadar dengan kadar perubahan fluks magnet (terbitan mat. Masa).
Iaitu:
E = dF / dt,
Di mana E adalah EMF induksi diri, diukur dalam volt, F adalah fluks magnetik, unit pengukurannya adalah Wb (Weber, itu juga sama dengan V / s)
Kearuhan
Kita telah mengatakan bahawa induksi diri wujud dalam litar induktif, oleh itu, kita menganggap fenomena induksi diri menggunakan contoh induktor.
Induktor adalah elemen yang merupakan gegelung konduktor terlindung. Untuk meningkatkan induktansi, jumlah putaran meningkat, atau inti dari magnet lembut atau bahan lain diletakkan di dalam gegelung.
Unit induktansi adalah Henry (GN). Induktansi mencirikan seberapa kuat konduktor melawan arus elektrik. Oleh kerana medan magnet terbentuk di sekitar setiap konduktor yang mengalir arus, dan jika anda meletakkan konduktor di medan gantian, arus akan muncul di dalamnya. Pada gilirannya, medan magnet setiap giliran gegelung ditambah. Kemudian medan magnet yang kuat akan muncul di sekitar gegelung di mana arus mengalir. Semasa mengubah kekuatannya dalam gegelung, fluks magnet di sekelilingnya juga akan berubah.
Menurut undang-undang aruhan elektromagnetik Faraday, jika gegelung dicucuk oleh fluks magnet bergantian, maka EMF arus dan induksi diri akan muncul di dalamnya. Mereka akan menghalang arus yang mengalir dalam aruhan dari sumber kuasa ke beban. Mereka juga disebut extracurrents EMF self-induction.
Rumus untuk EMF induksi diri pada induktansi adalah:
Maksudnya, semakin besar induktansi, dan semakin cepat dan cepat perubahan semasa, semakin kuat lonjakan emf.
Dengan arus yang meningkat di gegelung, EMF induksi diri berlaku, yang masing-masing diarahkan terhadap voltan sumber kuasa, kenaikan arus akan melambat.Perkara yang sama berlaku ketika menurun - induksi diri akan menyebabkan kemunculan EMF, yang akan mengekalkan arus di gegelung ke arah yang sama seperti sebelumnya. Ini menunjukkan bahawa voltan di terminal gegelung akan bertentangan dengan kekutuban sumber kuasa.
Dalam gambar di bawah, anda melihat bahawa semasa anda menghidupkan / mematikan litar induktif, arus tidak timbul dengan mendadak, tetapi berubah secara beransur-ansur. Undang-undang menukar juga membincangkan perkara ini.
Definisi lain mengenai induktansi adalah seperti berikut: fluks magnetik berkadar dengan arus, tetapi dalam rumusnya induktansi bertindak sebagai pekali perkadaran.
F = L * I
Transformer dan saling aruhan
Sekiranya anda meletakkan dua gegelung berdekatan, misalnya, pada inti yang sama, maka fenomena saling induksi akan diperhatikan. Mari lewatkan arus ulang-alik pada arus pertama, kemudian aliran bergantiannya akan menembusi putaran kedua dan EMF akan muncul di terminalnya.
EMF ini akan bergantung pada panjang wayar, masing-masing, jumlah putaran, dan juga pada besarnya kebolehtelapan magnetik medium. Sekiranya mereka diletakkan bersebelahan satu sama lain, EMF akan rendah, dan jika anda mengambil inti yang terbuat dari keluli lembut magnet, EMF akan jauh lebih besar. Sebenarnya, ini adalah bagaimana pengubah disusun.
Menarik: pengaruh saling gegelung ini saling disebut gandingan induktif.
Manfaat dan keburukan
Sekiranya anda memahami bahagian teori, perlu dipertimbangkan di mana fenomena induksi diri berlaku dalam praktiknya. Pertimbangkan contoh dari apa yang kita lihat dalam kehidupan dan teknologi seharian. Salah satu aplikasi yang paling berguna adalah pengubah, kami telah mempertimbangkan prinsip operasinya. Kini semakin jarang digunakan, tetapi tiub pendarfluor setiap hari digunakan dalam luminer. Prinsip kerja mereka berdasarkan fenomena induksi diri. Anda dapat melihat gambar rajahnya di bawah.
Selepas menggunakan voltan, arus mengalir melalui litar: fasa - induktor - spiral - starter - spiral - sifar.
Atau sebaliknya (fasa dan sifar). Selepas starter diaktifkan, kenalannya terbuka, kemudian pendikit (gegelung dengan induktansi besar) berusaha mengekalkan arus ke arah yang sama, mendorong EMF aruhan diri berskala besar dan lampu dinyalakan.
Begitu juga, fenomena ini berlaku pada litar pencucuhan kereta atau motosikal yang menggunakan petrol. Di dalamnya, suis mekanik (interrupter) atau semikonduktor (transistor di komputer) dipasang di jurang antara induktor dan tolak (tanah). Kunci ini, pada saat percikan harus terbentuk di dalam silinder untuk menyalakan bahan bakar, memutuskan litar bekalan kuasa gegelung. Kemudian tenaga yang tersimpan di inti gegelung menyebabkan peningkatan emf induksi diri dan voltan pada elektrod lilin meningkat sehingga kerosakan jurang percikan berlaku, atau sehingga gegelung terbakar.
Dalam bekalan kuasa dan peralatan audio, sering kali diperlukan untuk menghilangkan riak, bunyi atau frekuensi yang berlebihan dari isyarat. Untuk ini, penapis konfigurasi yang berbeza digunakan. Satu pilihan ialah penapis LC, LR. Oleh kerana halangan untuk pertumbuhan arus dan rintangan arus ulang-alik, masing-masing, adalah mungkin untuk mencapai tujuan.
EMF induksi diri berbahaya kepada kenalan suis, pemutus litar, soket, mesin automatik dan lain-lain. Anda mungkin menyedari bahawa semasa anda mencabut plag pembersih vakum yang berfungsi dari soket, lampu kilat di dalamnya sangat kerap terlihat. Ini adalah rintangan untuk mengubah arus dalam gegelung (penggulungan motor dalam kes ini).
Dalam suis semikonduktor, keadaan lebih kritikal - walaupun aruhan kecil dalam litar boleh menyebabkan kerosakannya apabila nilai puncak Uke atau Usi tercapai. Untuk melindunginya, litar snubber dipasang, di mana tenaga letupan induktif habis.
Kesimpulannya
Untuk meringkaskan. Syarat-syarat untuk kemunculan induksi diri EMF adalah: kehadiran induktansi dalam litar dan perubahan arus dalam beban. Ini dapat terjadi baik dalam operasi, ketika mengubah mode atau mengganggu pengaruh, dan ketika beralih perangkat.Fenomena ini boleh merosakkan kenalan relay dan pemula, seperti yang menyebabkannya lengkungan semasa membuka litar induktif, misalnya, motor elektrik. Untuk mengurangkan kesan negatif, kebanyakan peralatan beralih dilengkapi dengan ruang arka.
Untuk tujuan yang berguna, fenomena EMF sering digunakan, dari penapis untuk melancarkan arus dan penapis frekuensi dalam peralatan audio, hingga transformer dan gegelung pencucuhan voltan tinggi di dalam kereta.
Akhirnya, kami mengesyorkan menonton video yang berguna mengenai topik ini, yang secara ringkas dan terperinci membincangkan fenomena induksi diri:
Kami berharap bahawa sekarang telah menjadi jelas kepada anda apa aruhan diri, bagaimana ia menampakkan diri dan di mana ia dapat digunakan. Sekiranya anda mempunyai pertanyaan, tanyakan pada komen di bawah artikel itu!
Bahan berkaitan:
Memuat ...
