Bobine d'inductance

L'inducteur est un élément d'un circuit électrique qui contribue à l'accumulation d'énergie de champ magnétique. Avec l'utilisation de produits fabriqués circuits résonnants oscillatoires. La bobine s'appelle parce qu'un fil est enroulé autour de la bobine de noyau. Souvent, dans l'ingénierie radio, les éléments sont appelés inductances. Convient à l'occasion, les dessins ressemblent parfois un peu à une bobine.

Historique de la création d'inducteurs Les inducteurs

sont bobinés avec un nombre fixe de fils. Ce fait est caché dans les leçons de physique, évitant que les étudiants marquent des cerveaux. Puis les pauvres gars devinent, essayant de saisir la signification du terme enroulement de moteur bifilaire. Il y a plus de threads, ils libèrent des inducteurs:

• sont trifilaires;
• tetraphilar;
• pentafilar.

Les inductances conventionnelles sont appelées unifilaires - un seul fil. Immédiatement, une bonne question se pose: pourquoi des constructions? L'inventeur de l'inducteur est inconnu. Les réponses donnent, Tesla est coupable. .. Loin de la vérité.

Un expert de Mail.ru - c’est possible, l’administrateur de la ressource - a répondu: Michael Faraday est le père des inducteurs, qui aurait ouvert l’induction magnétique( selon la page Wikipedia de langue anglaise).La conclusion suggère elle-même, l'historien n'est pas propriétaire de la question. La principale raison de critiquer «Answers» Mile est l’incompétence. Faraday a découvert l'induction en appliquant un transformateur toroïdal à deux enroulements isolés. La conception est beaucoup plus compliquée que la bobine, le phénomène s’est accompagné de la sortie d’une surintensité lors de la modification du champ magnétique du noyau.

Décrit en 1831, le premier électroaimant a été conçu par William Sturgeon, un personnage peu connu en Russie. Savez-vous à quoi ressemblait l'appareil? C'est vrai - une bobine d'inductance de 18 tours de fil de cuivre nu avec un bon noyau ferromagnétique verni en forme de fer à cheval. Lors du passage dans un enroulement de courant, le fer dans la région était attiré par le dispositif. Les historiens considèrent que le premier électroaimant a été publié en 1824. Plus tôt que Faraday n’avait commencé ses expériences.

Le mentor Humphrey Davy considérait que le plagiat fonctionnait. L'étudiant n'a pas osé continuer, se disputer ouvertement. En 1829, Humphrey Davy décéda inopinément grâce à la reprise du travail de Michael Faraday. Nous ne considérons donc pas comme erronées les maigres informations de la runette sur la question à l’examen. La deuxième raison réside dans les galvanomètres: le premier a été conçu le 16 septembre 1820 par Johann Schweiger. Un an plus tard, le grand Ampère perfectionnait l'appareil. Devinez en quoi consistait cette nouveauté?C'est vrai - une bobine d'inductance composée de plusieurs tours de fil.

En 1826, Félix Savary a déchargé un pot de Leyde par plusieurs tours de fil enroulé autour d'une aiguille en acier. Observer l'aimantation résiduelle du métal. En fait, Savary a créé le premier circuit oscillant, tirant correctement les conclusions sur les processus en cours.

Michael Faraday est impuissant à devenir l'inventeur de l'inductance. Le scientifique a plutôt travaillé dans cette direction, mené des recherches et reçu une nouvelle loi sur l'électromagnétisme. En conséquence, la question de l'inventeur de l'inducteur reste ouverte. Nous nous permettons de suggérer que le sujet a deux pères:

1. Laplace, sur la base du rapport de Oersted, suggère que l’effet du courant sur l’aiguille magnétique peut être renforcé en pliant le fil.
2. Schweiger a mis en pratique ce qu'il avait entendu en créant le premier galvanomètre au monde, en utilisant les rapports d'Ampere sur la dépendance de l'angle de déviation de la flèche sur l'ampérage.

Conception de l'inducteur

Un champ magnétique circulaire est créé autour d'un conducteur droit alimenté en courant continu. Les lignes de tension ressemblent à une spirale. Quelqu'un a deviné de rouler le fil en un anneau de sorte que la contribution des segments élémentaires soit au centre. En conséquence, le champ magnétique à l'intérieur de la structure est beaucoup plus élevé que l'extérieur. Des lignes sont observées visuellement sur la limaille de fer. Sur Youtube, il y a beaucoup de rouleaux où le courant passe à travers l'inductance, ce qui montre l'orientation ordonnée de la poussière métallique au moment de la fermeture du contact. La conception est capable de stocker un champ magnétique pour le futur, comme un condensateur accumulant une charge. Les bobines sont appelées uniquement des inductances, qui contiennent le bobinage de fil verni. Dans la technologie des microrubans, les éléments pulvérisés destinés à stocker un champ magnétique sont logiquement appelés inductances.

Si dans une bobine, comme dans celle utilisée par les couturières, disposez plusieurs tours du fil un par un pour que l’axe soit commun, les lignes de force du champ magnétique sont ajoutées. L'inductance la plus simple capable de stocker l'énergie d'un champ magnétique. Avec une perte de tension soudaine, le technicien connaît très bien le phénomène de la force électromotrice inverse. C'est la cause des étincelles des moteurs à collecteur. Un fil de cuivre laqué( laqué) de la section souhaitée est utilisé.Le nombre de tours, la forme du noyau sont déterminés par des calculs préliminaires ou par l'échantillon existant.

Counter-EMF est un parasite, pour une extinction cohérente avec la bobine, utilisez un récipient de taille plus grande, en essayant de sous-estimer la réactance totale. L'impédance d'inductance est entrée avec un signe positif, capacité - avec un signe négatif. Tesla a inventé la bobine, a pris le brevet. Mais la conception était une spirale plate( labyrinthe) à double enroulement. Le scientifique a montré que l’inductance est en même temps caractérisée par une résistance capacitive importante, avec la disparition de la tension, le phénomène de FEM inverse ne se manifeste pas. Les bobines bifilaires

sont largement utilisées aujourd'hui. Quant à la FEM arrière, elle provoque l’allumage de lampes à décharge( lumière du jour).Revenons à la conception. Dans le premier électroaimant, le fil est nu, les inducteurs modernes sont vernis. Si nécessaire, les isolants minces peuvent être facilement retirés( avec de l'acide formique toxique, par exemple) et protègent de manière fiable la structure contre les courts-circuits.

À l'intérieur de la bobine se trouve un noyau de matériau ferromagnétique. La forme n'est pas importante, la section transversale est préférable de prendre. Aux hautes fréquences, le flux magnétique( voir Convertisseur de tension) atteint la surface du noyau, la signification de l'utilisation d'alliages ferromagnétiques disparaît, parfois du laiton est utilisé( même des matériaux composites, diélectriques).Réduit l'inductance, à haute fréquence, la puissance stockée sur une période est faible. Le truc passe. Beaucoup ont une question - pourquoi avons-nous besoin d'un noyau?

Le noyau de l'inducteur sert de cadre de support durable pour renforcer le champ magnétique. L'induction est associée à l'intensité du champ par le biais de la perméabilité magnétique constante du milieu. Dans les matériaux ferromagnétiques, le paramètre est vraiment grand. Des milliers de fois plus que l'air, la plupart des métaux. Avec l'augmentation de la fréquence, la nécessité d'un noyau diminue, certains effets négatifs se produisent, dont deux particulièrement importants: Lignes de champ magnétique

1. Le champ magnétique alternatif induit des courants de Foucault à travers lesquels les tuiles à induction fonctionnent. Imaginez le résultat: quel type de chauffage de base va causer. Les noyaux des transformateurs de puissance sont assemblés en acier électrique spécial à haute résistance, divisés en feuilles minces isolées entre elles par une couche de vernis. La charge réduira considérablement l’influence des courants de Foucault.
2. Le deuxième effet est appelé inversion de magnétisation. Cela prend un champ d'énergie, fait chauffer le matériau. Le phénomène est caractéristique des matériaux ferromagnétiques, éliminé par l'utilisation du laiton.

La technologie des microstrips permet la mise en oeuvre d'inductances sous la forme de spirales plates: le matériau conducteur est pulvérisé sur le substrat à travers un pochoir( une méthode possible).Rappelle la construction Nikola Tesla. La valeur de la bobine d'inductance est très petite, sinon ce n'est pas nécessaire aux fréquences micro-ondes. Le calcul est effectué selon des répertoires spéciaux, bien qu'ils soient principalement utilisés par les ingénieurs de conception.

Pour l'inductance de bobinage, fabriquez des dispositifs spéciaux ressemblant à un moulinet. Le noyau est placé sur l'axe avec le limiteur sur les côtés, en tournant le bouton, le maître considère soigneusement le nombre de tours, mesure la longueur souhaitée. Lentement, selon la méthode de la navette, l’aiguille se déplace de gauche à droite, les bobines sont alignées à plat.

Pourquoi utiliser des inducteurs bifilaires

Parfois, une bobine est enroulée en deux ou plusieurs filaments. Conception Tesla appliquée pour augmenter les qualités capacitives. En conséquence, il est devenu possible d'économiser des matériaux - comme mentionné ci-dessus. En ce qui concerne l'état actuel des technologies, la création de bobines bifilaires peut être la suivante:

1. Un enroulement est mis à la terre.Élimine les parasites parasites, causant des étincelles et d’autres effets négatifs. Lorsque la tension chute brutalement, le champ magnétique induit pour la plupart un courant dans l'enroulement mis à la terre, car la résistance du circuit est la plus basse. L'effet de counter-emf est éteint. Dans les relais d'impulsion, l'enroulement auxiliaire est court-circuité.L'énergie de champ est faible, dissipée par la résistance active du cuivre sous forme de chaleur.
2. Les idées de Tesla ne sont pas oubliées. Souvent sous forme de bobines bifilaires, de petites résistances sont fabriquées. La résistance a souvent une structure similaire. Par exemple, le fameux MLT, un ruban enroulé sur une base en céramique. L'idée est d'augmenter la capacité en compensant l'inductance. L'impédance de la résistance devient purement active. La signification de l'événement est grande lorsque vous travaillez sur un courant alternatif. Dans les circuits de la partie imaginaire constante de l'impédance( réactance) n'a pas d'importance.
3. Dans les unités d'alimentation pulsée, la tension d'une polarité varie en amplitude. Le transformateur bifilaire va permettre de se protéger du phénomène de contre-emf parasite, sauve le transistor clé de la panne. Un enroulement supplémentaire est mis à la terre à travers la diode, en mode normal n’affecte pas le fonctionnement de l’appareil. Counter-EMF a la direction opposée. En conséquence, la jonction p-n s'ouvre, la différence de potentiel est limitée par la chute de tension continue. Pour les diodes à semi-conducteur au silicium, la valeur est de 0,5 V. Il est clair que la tension ne peut pas pénétrer dans le transistor à clé de presque tout type.
4. Les idées de Tesla sont utilisées dans la création de machines à mouvement perpétuel( dans la littérature: CE - Les super-unités, avec une efficacité supérieure à 1).La possibilité d'éliminer la réactance est utilisée pour idéaliser le processus de travail.

Paramètres des inductances

La caractéristique principale des bobines est appelée inductance. Quantité physique, en SI, mesurée Gn( Henry), caractérisant la magnitude de la composante imaginaire de la résistance de la structure. Le paramètre indique la quantité de champ magnétique que la bobine va stocker. Pour simplifier, l'énergie de période est considérée comme proportionnelle au produit de LI2, où L est l'inductance et I le courant circulant dans le système.

Le calcul théorique du paramètre principal des bobines est fortement défini par la conception. Des aides méthodologiques spéciales sont fournies, la formule( voir figure: S est la section transversale du bobinage, l est la longueur de la bobine, N est le nombre de tours de fil, dans la formule est la constante magnétique et la perméabilité magnétique du noyau) illustrée sur la photo, une variante particulière. Quand l'inductance ressemble à une bobine. Il existe des programmes spéciaux pour ordinateur personnel qui simplifient le processus.

Les paramètres secondaires des inductances incluent: Facteur de qualité

• .Caractérise la perte de résistance active.
• Propre inductance( voir ci-dessus).
• Paramètres de stabilité de la température.