Induktionsspule

Der Induktor ist ein Element eines elektrischen Schaltkreises, der zur Ansammlung von Magnetfeld-Energie beiträgt. Mit der Verwendung von Produkten werden Schwingkreise hergestellt. Die Spule wird genannt, weil ein Draht um die Kernspule gewickelt ist. In der Funktechnik werden Elemente oft als Induktivitäten bezeichnet. Die Designs ähneln manchmal einer Spule.

Die Geschichte der Herstellung von Induktivitäten

Induktivitäten werden mit einer festen Anzahl von Drähten gewickelt. Diese Tatsache ist in den Lektionen der Physik verborgen und vermeidet, dass die Schüler Gehirne erzielen. Dann raten die armen Burschen und versuchen, die Bedeutung des Begriffes Bifilar-Motorwicklung zu verstehen. Es gibt mehr Threads, sie geben Induktoren frei:

• sind trifilar;
• Tetraphilar;
• Pentafilar.

Herkömmliche Induktoren werden als unifilar bezeichnet - ein Einzeldrahtgewinde. Sofort stellt sich eine faire Frage - warum Konstruktionen? Der Erfinder des Induktors ist unbekannt. Antworten geben, Tesla ist schuldig. .. Weit weg von der Wahrheit.

Ein Experte für Mail.ru - es ist möglich, der Administrator der Ressource - hat geantwortet: Michael Faraday ist der Vater der Induktoren, die angeblich die magnetische Induktion geöffnet haben( gemäß der englischsprachigen Wikipedia-Seite).Die Schlussfolgerung legt nahe, dass der Historiker die Frage nicht besitzt. Der Hauptgrund für die Kritik von "Answers" Mile ist Inkompetenz. Faraday entdeckte die Induktion durch Anlegen eines Ringkerntransformators mit zwei isolierten Wicklungen. Das Design ist viel komplizierter als die Spule, das Phänomen wurde begleitet von der Freisetzung eines Stromsprungs, wenn das Magnetfeld des Kerns geändert wurde.

Der erste Elektromagnet wurde 1831 von William Sturgeon, einem in Russland wenig bekannten, entworfen. Wissen Sie, wie das Gerät aussah? Richtig - eine Induktionsspule mit 18 Windungen aus blankem Kupferdraht mit einem gut lackierten ferromagnetischen pferdförmigen hufeisenförmigen Kern. Beim Durchlaufen einer Stromwicklung zog das Gerät Eisen in der Umgebung an. Historiker betrachten 1824 als das Jahr, in dem der erste Elektromagnet veröffentlicht wurde. Früher als Faraday begann man mit Experimenten.

-Mentor Humphrey Davy hielt Plagiat für richtig. Der Student wagte es nicht, weiterzumachen und offen miteinander in Konflikt zu treten. Es stellte sich heraus, dass im Jahr 1829 der frühzeitige Humphrey Davy verstarb, dank dem Michael Faraday die Arbeit wieder aufnahm. Wir betrachten daher die dürftigen Informationen des Runets zu diesem Thema nicht als falsch. Der zweite Grund liegt in Galvanometern: Der erste wurde am 16. September 1820 von Johann Schweiger entworfen. Ein Jahr später perfektionierte der große Ampère das Gerät. Ratet mal, was zur Neuheit gehörte? Das ist richtig - eine Induktionsspule, die aus mehreren Drahtwindungen besteht.

Im Jahr 1826 stieß Felix Savary ein Leyden-Gefäß durch mehrere Drahtwicklungen aus, die um eine Stahlnadel gewickelt waren. Beobachtung der Restmagnetisierung des Metalls. Tatsächlich hat Savary den ersten Schwingkreis geschaffen, der auf die ablaufenden Prozesse zutreffend Rückschlüsse zieht.

Michael Faraday kann nicht zum Erfinder der Induktivität werden. Der Wissenschaftler arbeitete vielmehr in diese Richtung, führte Forschungen durch und erhielt ein neues Gesetz zum Elektromagnetismus. Als Ergebnis bleibt die Frage des Erfinders des Induktors offen. Wir wagen zu behaupten, dass das Subjekt zwei Väter hat:

1. Laplace schlug auf der Grundlage des Berichts von Oersted vor, dass die Wirkung des Stroms auf die Magnetnadel durch Biegen des Drahts verstärkt werden kann.
2. Schweiger implementierte, was er in der Praxis hörte, indem er das erste Galvanometer der Welt entwickelte. Er verwendete Ampere's Berichte über die Abhängigkeit des Auslenkungswinkels des Pfeils von der Stromstärke.

Aufbau der Induktivität

Um einen geraden Leiter wird ein kreisförmiges Magnetfeld mit Gleichstrom erzeugt. Spannungslinien ähneln einer Spirale. Jemand vermutete, den Draht zu einem Ring zu rollen, so dass der Beitrag der Elementarsegmente in der Mitte liegen würde. Infolgedessen ist das Magnetfeld innerhalb der Struktur viel höher als das Äußere. Linien werden auf Eisenspänen visuell beobachtet. Auf Youtube gibt es viele Walzen, bei denen Strom durch die Induktivität fließt, was die ordnungsgemäße Ausrichtung des Metallstaubs zum Zeitpunkt des Kontaktschlusses demonstriert. Das Design ist in der Lage, ein Magnetfeld für die Zukunft zu speichern, wie ein Kondensator, der eine Ladung sammelt. Spulen werden nur als Induktivitäten bezeichnet, die die Wicklung von lackiertem Draht enthalten. In der Mikrostreifentechnologie sind gesprühte Elemente zum Speichern eines Magnetfelds logisch, um Induktivitäten zu nennen.

Wenn in einer Spule, genau wie in der von Näherinnen verwendeten, mehrere Windungen des Drahts nebeneinander so nebeneinander angeordnet werden, dass die Achse gemeinsam ist, werden die Magnetfeldstärkenlinien addiert. Die einfachste Induktivität, die die Energie eines Magnetfelds speichern kann. Bei einem plötzlichen Spannungsverlust ist das Umkehr-EMK-Phänomen dem Techniker weithin bekannt. Es ist die Ursache für Funkenerfassungsmotoren. Verwendet wird ein lackierter( lackierter) Kupferdraht mit dem gewünschten Querschnitt. Die Anzahl der Windungen und die Form des Kerns werden durch vorläufige Berechnungen oder durch die vorhandene Probe bestimmt.

Counter-EMF ist parasitär, da das Löschen der Spule durchgängig mit einem größeren Behälter erfolgt, wobei versucht wird, die Gesamtreaktanz zu unterschätzen. Die Induktionsimpedanz enthält ein positives Vorzeichen, eine Kapazität - ein negatives. Tesla erfand die Spule, nahm das Patent. Das Design war jedoch eine flache Spirale( Labyrinth) mit doppelter Wicklung. Der Wissenschaftler zeigte, dass die Induktivität gleichzeitig durch einen erheblichen kapazitiven Widerstand gekennzeichnet ist. Mit dem Verschwinden der Spannung manifestiert sich das umgekehrte EMF-Phänomen nicht.

Bifilar-Spulen sind heutzutage weit verbreitet. Was die rückseitige EMK betrifft, bewirkt dies die Zündung von Entladungslampen( Tageslicht).Kommen wir zum Design zurück. Im ersten Elektromagneten ist der Draht blank, moderne Induktoren sind lackiert. Dünne Isolierungen können bei Bedarf leicht entfernt werden( z. B. mit giftiger Ameisensäure) und schützen im Anfangszustand die Struktur zuverlässig vor Kurzschlüssen.

Im Inneren der Spule befindet sich ein Kern aus ferromagnetischem Material. Die Form ist nicht wichtig, der Querschnitt ist besser zu nehmen. Bei hohen Frequenzen erreicht der magnetische Fluss( siehe Spannungswandler) die Oberfläche des Kerns, die Bedeutung der Verwendung ferromagnetischer Legierungen verschwindet, manchmal wird Messing verwendet( sogar Verbundwerkstoffe, Dielektrika).Reduziert die Induktivität, bei hohen Frequenzen ist die über eine Periode gespeicherte Leistung gering. Der Trick ist vorbei. Viele haben eine Frage - warum brauchen wir einen Kern?

Der Kern des Induktors dient als tragender, haltbarer Rahmen, der das Magnetfeld verstärkt. Die Induktion ist durch die konstante magnetische Permeabilität des Mediums mit der Feldstärke verbunden. In ferromagnetischen Materialien ist der Parameter wirklich groß.Tausende Male mehr als Luft, die meisten Metalle. Mit zunehmender Frequenz nimmt der Bedarf an einem Kern ab, einige negative Auswirkungen treten auf, von denen zwei besonders wichtig sind:

1. -Sägemehl gebildet werden. Das magnetische Wechselfeld induziert Wirbelströme, durch die Induktionsplatten arbeiten. Stellen Sie sich das Ergebnis vor: Welche Art von Kernheizung wird verursacht? Die Kerne von Leistungstransformatoren sind aus hochohmigem Spezialstahl gefertigt, in dünne Bleche gebrochen und mit einer Lackschicht gegeneinander isoliert. Durch das Aufladen wird der Einfluss von Wirbelströmen stark reduziert.
2. Der zweite Effekt wird Magnetisierungsumkehrung genannt. Es braucht ein Energiefeld, das Material erwärmt sich. Das Phänomen ist charakteristisch für ferromagnetische Materialien, die durch die Verwendung von Messing beseitigt werden.

Die Microstrip-Technologie ermöglicht die Implementierung von Induktivitäten in Form von flachen Spiralen: Das leitfähige Material wird durch eine Schablone auf das Substrat gesprüht( eine mögliche Methode).Erinnert an den Bau Nikola Tesla. Der Wert der Induktionsspule ist sehr klein, ansonsten ist er bei Mikrowellenfrequenzen nicht erforderlich. Die Berechnung erfolgt nach speziellen Verzeichnissen, die jedoch hauptsächlich von Konstrukteuren verwendet werden.

Für Wicklungsinduktivität stellen Sie spezielle Vorrichtungen her, die einer Spinnrolle ähneln. Der Kern wird auf die Achse mit dem Begrenzer an den Seiten gesetzt, der Drehknopf wird gedreht, der Master berücksichtigt sorgfältig die Anzahl der Umdrehungen und misst die gewünschte Länge. Je nach Methode des Shuttles bewegt sich der Zeiger langsam von links nach rechts, die Kurven liegen genau in der Reihenfolge.

Warum zweiadrige Induktoren verwenden?

Manchmal ist eine Spule in zwei oder mehr Drahtfäden gewickelt. Tesla-Design zur Erhöhung der kapazitiven Eigenschaften. Dadurch konnten - wie oben erwähnt - Materialien eingespart werden. Zum gegenwärtigen Stand der Technologieentwicklung kann der Grund für die Erzeugung von Bifilarspulen folgender sein:

1. Eine Wicklung ist geerdet. Beseitigt parasitäre Gegen-EMF, was Funken verursacht und andere negative Auswirkungen. Wenn die Spannung abrupt abfällt, induziert das Magnetfeld zum größten Teil einen Strom in der geerdeten Wicklung, da der Widerstand der Schaltung am geringsten ist. Die Wirkung der Gegenkraft wird gelöscht. In Stoßrelais ist die Hilfswicklung kurzgeschlossen. Die Feldenergie ist klein und wird durch den aktiven Widerstand von Kupfer in Form von Wärme abgebaut.
2. Tesla-Ideen werden nicht vergessen. Oft werden in Form von Doppelspulen kleine Widerstände hergestellt. Widerstand hat oft eine ähnliche Struktur. Zum Beispiel das berühmte MLT-Band, das auf einer Keramikbasis aufgewickelt ist. Die Idee ist, die Kapazität durch Kompensation der Induktivität zu erhöhen. Die Impedanz des Widerstands wird rein aktiv. Die Bedeutung des Ereignisses ist groß, wenn mit Wechselstrom gearbeitet wird. In den Schaltungen spielt der konstante Imaginärteil der Impedanz( Reaktanz) keine Rolle.
3. Bei gepulsten Netzteilen variiert die Spannung einer Polarität in der Amplitude. Lassen Sie den bifilaren Transformator vor dem Phänomen der parasitären EMF-Rückkopplung schützen, um den Schlüsseltransistor vor dem Zusammenbruch zu retten. Die zusätzliche Wicklung ist über die Diode geerdet. Dies beeinflusst im Normalmodus den Betrieb des Geräts nicht. Gegen-EMF hat die entgegengesetzte Richtung. Dadurch öffnet sich der pn-Übergang, die Potentialdifferenz wird durch Gleichspannungsabfall begrenzt. Für Silizium-Halbleiterdioden beträgt der Wert 0,5 V. Die Spannung kann den Schlüsseltransistor von nahezu keinem Typ durchdringen. Die Ideen von
4. Tesla werden bei der Erstellung von Perpetual Motion-Maschinen verwendet( in der Literatur: CE - Superunit-Geräte mit einer Effizienz von mehr als 1).Die Möglichkeit, die Reaktanz zu beseitigen, wird zur Idealisierung des Arbeitsprozesses genutzt.

Parameter der Induktoren

Die Hauptcharakteristik von Spulen wird Induktivität genannt. Physikalische Größe in SI, gemessen in Gn( Henry), die die Größe der Imaginärkomponente des Widerstands der Struktur kennzeichnet. Der Parameter gibt an, wie viel Magnetfeld die Spule speichern wird. Zur Vereinfachung wird die Periodenenergie als proportional zu dem Produkt von LI2 betrachtet, wobei L die Induktivität ist, I der Strom ist, der in dem System fließt.

Die theoretische Berechnung der Hauptparameter der Spulen ist stark durch das Design festgelegt. Spezielle methodologische Hilfsmittel werden ausgegeben, die Formel( siehe Abbildung: S ist die Wicklungsquerschnittsfläche, I ist die Spulenlänge, N ist die Anzahl der Windungen des Drahts, in der Formel ist die magnetische Konstante und die magnetische Permeabilität des Kerns) eine bestimmte Variante. Wenn die Induktivität einer Spule ähnelt. Es gibt spezielle Programme für den Personal Computer, die den Prozess vereinfachen.

Die Sekundärparameter von Induktivitäten umfassen:

• Qualitätsfaktor. Kennzeichnet den Verlust des aktiven Widerstands.
• Eigeninduktivität( siehe oben).
• Temperaturstabilitätsparameter.