A tekercs induktivitása
1834-ben G. M. Faradey felfedezte a jelenség a elektromágneses indukció. a következők: bármely változás a mágneses fluxus áthatoló zárt vezető hurok, felmerül a EMF (elektromotoros erő indukció) # 917; i és az indukált áram folyik. Szerint a Faraday-törvény (törvény elektromágneses indukció) által indukált elektromotoros erő # 917; i létezik, csak azokban az időközökben, amikor a mágneses fluxus megváltozik, és ellentétes előjelű a változás sebessége mágneses indukció:
ahol d # 934; / dt - A sebesség a mágneses fluxus változási.
A mínusz jel azt mutatja, hogy ha a # 934; növekszik, azaz a d # 934; / dt> 0, # 917; i <0 и наоборот. Этот знак выражает правило Ленца . определяющее направление индукционного тока: индукционный ток имеет такое направление, что своим магнитным полем противодействует изменению магнитного потока, вызывающему этот ток. Правило Ленца согласуется с законом сохранения энергии.
Az elektromos áram folyik a zárt rendszerű (tekercs), létrehoz egy mágneses mezőt maga körül, ez az áramkör maga áthatja. Stseplonny hurok mágneses fluxus arányos az áramerősség, azaz:
Az arány a mágneses fluxus, a stseplonnogo áramköri Erő áram létrehozása a mágneses fluxus, amely az úgynevezett áramkör induktivitása. Ez - a statikus definíciója induktivitás:
Ha az áramkör tartalmaz N fordul sebet egyetlen keretben, egy ilyen áramkör az úgynevezett induktív tekercs és a folyasztószert bevezette a # 936; :
ahol alapján # 934; észre mágneses fluxust a egy tekercset. Ebben az esetben az induktivitás az áramkör adja meg:
Mivel a mágneses mező irányítja a tengelye mentén a tekercsen belüli, azaz a sík merőleges a tekercsek, a (3) képlet a következő lesz:
Mint ismeretes, a mágneses mező társított intenzitása:
ahol # 956; - a mágneses permeabilitás a közeg (a mag elhelyezett tekercs) # 956; a = 4p # 8729; 10 -7 H / m - mágneses állandó. Az intenzitás a mágneses tér belsejében a tekercs hossza - mágnesszelep (L >> d) egyenlő:
ahol n = N / l - a menetek száma egységnyi hossza, L - hossza a szolenoid, d - átmérője.
Megoldása (7), (8), (9), (10) és (11) megkapjuk az expressziós hosszú szolenoid induktivitása:
ahol V = l # 8729; S = l # 8729; πd 2/4 - a térfogata a mágneses tér belsejében a mágnesszelepet.
Ha mágnesszelep tartalmazza az áramkört, és mérjük a DC áram erőssége az áramkörben I. és feszültség U. alkalmazni a mágnesszelep, majd Ohm-törvény, hogy megtalálható DC ellenállás R a vezetéket, amelyből készült. Ez az ellenállás az úgynevezett ohmos:
Amikor a mágnesszelep áramkör a váltakozó áramú mágneses fluxus behatol a tekercs menetei, változik. Ez a Faraday-törvény vezet az EMF az indukciós tekercs (ebben az esetben az úgynevezett self-indukálta EMF) # 917; si. amely sozdaotinduktsionny jelenlegi szabály által Lenz ellen irányul a „mag” a jelenlegi a tekercsben, ha (a „primer” áram) növekszik, és ugyanabba az irányba, ha csökken. Ily módon, amikor a mágnestekercs AC indukciós áram áramkör megakadályozza felszálló és leszálló „core” aktuális. Ennek eredményeként, az AC tekercs áramköri ellenállás nagyobb, mint a DC, és Ohm törvénye működtető áram és feszültség U felírható:
ahol Z - a teljes ellenállás az áramkör. képlet határozza meg:
ahol # 969; = 2pf - ciklusos frekvencia, f - frekvencia váltakozó áram (ebben az esetben az F = 50,0 Hz), XL = # 969; L - az úgynevezett induktív reaktancia.
Faraday törvénye öngerjesztő EMF felírható:
vagy a (8) és az ESI = -d (LI) / dt. Ha L nem függ az aktuális erőssége I. önindukciós EMF képletű válik:
A képlet alapján (17) tud adni dinamikus meghatározás induktivitás értéke egyenlő modulusa aránya Esi öngerjesztő EMF előforduló az áramkör az aktuális változás sebessége di / dt benne nazyvaetsyainduktivnostyu áramkör:
Induktivitás statikus dinamikus, ha nem függ az aktuális. Ez akkor lehetséges, ha a hőcserélő nem a lényege a ferromágneses anyag.
Egy ilyen magot, a mágneses permeabilitás # 956; egy bonyolult függvénye a mágneses mező H (ábra. 2), ami függ a jelenlegi erőssége I (lásd Eq. (11)), és ezért az induktivitás egy komplex funkciója I. A induktivitás mérjük Henrys (H = Wb / A = B # 8729 c / a # = 8729 ohm; s).
Től (15) képletű képletet induktivitás: