Induktansspole

Induktoren er et element i en elektrisk krets som bidrar til akkumulering av magnetfelt energi. Ved bruk av produkter produserte oscillatoriske resonanskretser. Spolen kalles fordi en ledning er viklet rundt kjernehjulet. Ofte kalles induktanser i radioteknikkelementer. Passer til anledningen, ser designene noen ganger litt ut som en spole.

Historien om å skape inductors

Inductors er viklet med et fast antall ledninger. Dette faktum er skjult i leksjonene i fysikk, og unngår at studentene scorer hjerner. Da antar de fattige stipendiatene seg, og prøver å fange betydningen av begrepet bifilar motorvikling. Det er flere tråder, de frigjør induktorer:

• er trifilar;
• tetraphilar;
• pentafilar.

Konvensjonelle induktorer kalles unifilar - en enkelt trådtråd. Umiddelbart oppstår et rettferdig spørsmål - hvorfor konstruksjoner? Oppfinneren til induktoren er ukjent. Svarene gir, Tesla er skyldig. .. langt fra sannheten.

En ekspert på Mail.ru - det er mulig, administrasjonen av ressursen - besvart: Michael Faraday er faren til induktorer, angivelig åpnet magnetisk induksjon( ifølge engelskspråklig Wikipedia-siden).Konklusjonen antyder seg selv, historikeren eier ikke spørsmålet. Hovedårsaken til å kritisere "Answers" Mile er inkompetanse. Faraday oppdaget induksjon ved å bruke en toroidal transformator med to isolerte viklinger. Designet er mye mer komplisert enn spolen, fenomenet ble ledsaget av utgivelsen av et nåværende hopp når magnetfeltet i kjernen ble endret.

Beskrevet i 1831, ble den første elektromagneten designet av William Sturgeon, en lite kjent i Russland. Vet du hvordan enheten så ut? Det er riktig - en induktansspole med 18 svinger av barbert kobbertråd med en god lakkert ferromagnetisk hesteskoformet kjerne. Når du passerer gjennom en nåværende vikling, ble jern i området tiltrukket av enheten. Historikere anser 1824 for å være året da den første elektromagneten ble publisert. Tidligere enn Faraday begynte eksperimenter.

Mentor Humphrey Davy ansett plagiering til arbeid. Studenten våget ikke å fortsette, å konflikte åpent. Det viste seg at i 1829 døde den unikt Humphrey Davy, takket være at Michael Faraday gjenopptok arbeidet. Vi anser derfor ikke for ukorrekte runettens beskjedne informasjon om problemet. Den andre grunnen ligger i galvanometre: Den første ble utformet 16. september 1820 av Johann Schweiger. Et år senere perfeksjonerte den store Ampère enheten, gjett hva var en del av nyheten? Det er riktig - en induktansspole bestående av flere svingninger av ledning.

I 1826, utløste Felix Savary en Leyden krukke gjennom flere svinger av wire viklet rundt en stålnål. Observasjon av gjenværende magnetisering av metallet. Faktisk skapte Savary den første oscillerende kretsen, og drog på riktig måte konklusjoner om prosessene som fant sted.

Michael Faraday er maktesløs for å bli oppfinner av induktans. I stedet jobbet forskeren i denne retningen, gjennomførte litt forskning, mottok en ny lov angående elektromagnetisme. Som et resultat er spørsmålet om oppfinneren til induktoren åpen. Vi våger å foreslå at emnet har to fedre:

1. Laplace, på grunnlag av rapporten fra Oersted, foreslo at effekten av strømmen på magnetnålen kan styrkes ved å bøye ledningen.
2. Schweiger implementerte det han hørte i praksis ved å skape verdens første galvanometer, ved hjelp av Ampers rapporter om avhengigheten av vinkelen på pilen på strømstyrken.

Utformingen av induktoren

Et sirkulært magnetfelt er opprettet rundt en rett leder med likestrøm. Spenningslinjer ligner en spiral. Noen gisset å rulle ledningen inn i en ring, slik at bidraget fra de elementære segmentene ville være i midten. Som et resultat er magnetfeltet inne i strukturen mye høyere enn utsiden. Linjer blir visuelt observert på jern-arkivering. På Youtube er det mange ruller, hvor nåværende er passert gjennom induktans, som demonstrerer en ordnet orientering av metallstøv i øyeblikket av kontaktlukning. Designet er i stand til å lagre et magnetfelt for fremtiden som en kondensator som akkumulerer en ladning. Spoler kalles bare induktanser, som inneholder viklingen av lakkertråd. I mikrostripteknologi er elementene som er avsatt for lagring av et magnetfelt logisk å kalle induktanser.

Hvis i en spole, akkurat som i den som brukes av sømmer, arrangere flere svinger av ledningen en etter en side ved side slik at aksen er vanlig, blir magnetfeltens styrke linjer lagt til. Den enkleste induktansen som er i stand til å lagre energien i et magnetfelt. Med plutselig tap av spenning er omvendt emf-fenomenet kjent for teknikken. Det er årsaken til gnist kollektormotorer. En lakkert( lakkert) kobbertråd av ønsket tverrsnitt brukes. Antallet svinger, formen på kjernen, bestemmes av foreløpige beregninger eller av den eksisterende prøven.

Counter-EMF er parasittisk, for å slukke konsekvent med spolen inkluderer en større størrelse beholder, og prøver å undervurdere totalreaktansen. Induktansimpedansen inngår med et positivt tegn, kapasitans - med en negativ. Tesla oppfant spolen, tok patentet. Men designet var en flat spiral( labyrint) med dobbel vikling. Vitenskapsmannen viste at induktansen samtidig er preget av betydelig kapasitiv motstand, idet spenningen forsvinner, opptrer den omvendte EMF ikke seg selv.

Bifilar spoler er mye brukt i dag. Når det gjelder den bakre EMF, forårsaker det tenning av utladningslamper( dagslys).La oss gå tilbake til designet. I den første elektromagneten er ledningen naken, moderne spoler er såret lakkert. Tynn isolasjon, om nødvendig, kan lett fjernes( for eksempel med giftig myresyre), i opprinnelig tilstand, beskytter den pålitelig strukturen mot kortslutning.

Inne i spolen er en kjerne av ferromagnetisk materiale. Formen er ikke viktig, tverrsnittet er bedre å ta. Ved høyfrekvenser når magnetflensen( se spenningsomformeren) overflaten av kjernen, blir betydningen av å bruke ferromagnetiske legeringer forsvunnet, i noen tilfeller brukes messing( selv komposittmaterialer, dielektrikum).Reduserer induktans, ved høye frekvenser, er strømmen lagret over en periode liten. Trikset går forbi. Mange har et spørsmål - hvorfor trenger vi en kjerne?

Kjernen til induktoren fungerer som en støtte, holdbar ramme, som styrker magnetfeltet. Induksjon er forbundet med feltstyrken gjennom mediumets konstante magnetiske permeabilitet. I ferromagnetiske materialer er parameteren virkelig stor. Tusenvis av ganger mer enn luft, de fleste metaller. Med økende frekvens reduseres behovet for en kjerne, noen negative virkninger oppstår, hvorav to er spesielt viktige:

1. sagsmugg Det vekslende magnetfeltet induserer hvirvelstrømmer gjennom hvilke induksjonsfliser fungerer. Tenk på resultatet: hva slags kjerneoppvarming vil forårsake. Kjernene til krafttransformatorene er montert fra spesielt elektrisk stål med høy motstand, brutt i tynne ark, gjensidig isolert med et lakklag. Oppladning vil i stor grad redusere påvirkning av eddystrømmer.
2. Den andre effekten kalles magnetisering reversering. Det tar energi felt, forårsaker materialet til å varme. Fenomenet er karakteristisk for ferromagnetiske materialer, eliminert ved bruk av messing.

Microstrip-teknologien sørger for implementering av induktanser i form av flate spiraler: Det ledende materialet sprøytes på substratet gjennom en stencil( en mulig metode).Påminner konstruksjonen Nikola Tesla. Verdien av induktansspolen er svært liten, ellers er det ikke nødvendig med mikrobølgefrekvenser. Beregningen utføres i henhold til spesielle kataloger, selv om de hovedsakelig brukes av designingeniører.

For vikling induktans lage spesielle enheter, som ligner en spinnrulle. Kjernen legges på aksen med begrenseren på sidene, roterer knotten, mesteren vurderer nøye antall omdreininger, måler ønsket lengde. Langsomt, i henhold til skyttelmetoden, beveger hånden til venstre-høyre, svingene ligger nøyaktig i rekkefølge.

Hvorfor bruke bifilære induktorer

Noen ganger blir en spole viklet i to eller flere trådfilamenter. Tesla design brukes til å øke kapasitive egenskaper. Som et resultat ble det mulig å lagre materialer - som nevnt ovenfor. Når det gjelder tilstanden på det nåværende stadiet av teknologiutvikling, kan årsaken til å skape bifilære spoler være følgende:

1. En vikling er jordet. Eliminerer parasittisk mot-EMF, noe som forårsaker gnister, noen andre negative effekter. Når spenningen faller bratt, inducerer magnetfeltet for det meste en strøm i jordet vikling, siden motstanden til kretsen er den laveste. Effekten av counter-emf er slukket. I impulsreléer er hjelpevindingen kortsluttet. Feltenergien er liten, forsvunnet av den aktive motstanden av kobber i form av varme.
2. Tesla ideer er ikke glemt. Ofte i form av bifilar spoler er små motstander produsert. Motstand har ofte en lignende struktur. For eksempel, den berømte MLT, tape såret på en keramisk base. Tanken er å øke kapasitansen ved å kompensere induktansen. Motstandens impedans blir rent aktiv. Betydningen av arrangementet er flott når du arbeider med vekselstrøm. I kretsene av den konstante imaginære delen av impedansen( reaktans) spiller ingen rolle.
3. I pulserende strømforsyningsenheter varierer spenningen til en polaritet i amplitude. Tillat bifilar transformator å beskytte mot fenomenet parasitisk back-EMF, redd nøkkel transistor fra nedbrudd. Ekstra vikling er jordet gjennom dioden, i normal modus påvirker ikke driften av enheten. Mot-EMF har motsatt retning. Som et resultat åpner p-n-krysset, er potensiell forskjell begrenset av direkte spenningsfall. For silisium halvlederdioder er verdien 0,5 V. Det er klart at spenningen ikke kan trenge inn i nøkkeltransistoren av nesten alle typer.
4. Teslas ideer brukes i etableringen av evigvarende bevegelsesmaskiner( i litteratur: CE-superunit-enheter, med effektivitet høyere enn 1).Muligheten til å eliminere reaktansen brukes til å idealisere arbeidsprosessen.

. Parametre for induktorer.

. Hovedkarakteristikken for spiraler kalles induktans. Fysisk mengde, i SI, målt Gn( Henry), karakteriserer størrelsen på den imaginære komponenten av motstanden til strukturen. Parameteren angir hvor mye magnetfelt spolen skal lagre. For enkelhets skyld anses periodenergien for å være proporsjonal med produktet av LI2, hvor L er induktansen, og jeg strømmer i systemet.

Den teoretiske beregningen av spolens hovedparameter er sterkt definert av designet. Spesielle metodologiske hjelpemidler utstedes, formelen( se figur: S er det svingete tverrsnittet, l er spirallengden, N er antall omdreininger av ledning, i formelen er magnetisk konstant og magnetisk permeabilitet av kjernen) vist på bildet, en bestemt variant. Når induktansen ligner en spole. Det er spesielle programmer for PCen som forenkler prosessen.

De sekundære parametrene til induktorer inkluderer:

• Kvalitetsfaktor. Karakteriserer tap av aktiv motstand.
• Egen induktans( se ovenfor).
• Temperaturstabilitetsparametere.