Cewka indukcyjna

Induktor jest elementem obwodu elektrycznego, który przyczynia się do gromadzenia energii pola magnetycznego. Z wykorzystaniem produktów wytwarzanych oscylacyjnych obwodów rezonansowych. Cewka jest wywoływana, ponieważ drut nawija się wokół bębna rdzeniowego. Często w elementach inżynierii radiowej nazywane są indukcyjnościami. Pasuje do okazji, projekty czasami przypominają cewkę.

Historia tworzenia induktorów

Induktory są nawijane za pomocą ustalonej liczby drutów. Ten fakt jest ukryty w lekcjach fizyki, unikając uczniów zdobywających mózgi. Wtedy biedni zgadują, próbując uchwycić znaczenie terminu bifilarne uzwojenie silnika. Jest więcej nitek, uwalniają cewki:

• są trójkulturowe;Tetrafilar
• ;
• pentafilar.

Typowe induktory nazywane są unifilarami - pojedynczy drut. Natychmiast pojawia się uczciwe pytanie - dlaczego konstrukcje? Wynalazca induktora jest nieznany. Odpowiedzi dają, Tesla jest winny. .. Daleko od prawdy.

Jeden ekspert od Mail.ru - to możliwe, administrator zasobu - odpowiedział: Michael Faraday jest ojcem induktorów, rzekomo otwartej indukcji magnetycznej( według angielskojęzycznej strony Wikipedii).Wniosek sugeruje, historyk nie jest właścicielem tego pytania. Głównym powodem krytyki "Answers" Mile jest niekompetencja. Faraday odkrył indukcję poprzez zastosowanie toroidalnego transformatora z dwoma izolowanymi uzwojeniami. Projekt jest znacznie bardziej skomplikowany niż cewka, zjawisku towarzyszyło uwolnienie prądu, kiedy zmieniono pole magnetyczne rdzenia.

Opisany w 1831 roku pierwszy elektromagnes został zaprojektowany przez Williama Sturgeon, mało znanego w Rosji. Czy wiesz, jak wyglądało urządzenie? Zgadza się - cewka indukcyjna z 18 zwojów gołego drutu miedzianego z dobrze wypolerowanym ferromagnetycznym rdzeniem w kształcie konia w kształcie podkowy. Podczas przechodzenia przez bieżące uzwojenie żelazo w obszarze przyciągało urządzenie. Historycy uważają, że rok 1824 był rokiem pierwszego elektromagnesu, wcześniej Faraday rozpoczął eksperymenty.

Mentor Humphrey Davy uznał, że do pracy należy plagiat. Uczeń nie odważył się kontynuować, otwarcie się sprzeciwić.Okazało się, że w 1829 roku zmarł przedwcześnie Humphrey Davy, dzięki czemu Michał Faraday wznowił pracę.Dlatego nie uważamy za niepoprawne skąpe informacje dotyczące rozpatrywanej kwestii. Drugi powód to galwanometry: pierwszy został zaprojektowany 16 września 1820 r. Przez Johanna Schweigera. Rok później wielki Ampère dopracował urządzenie, zgadnij, co było częścią nowości? Zgadza się - cewka indukcyjna złożona z kilku zwojów drutu.

W 1826 r. Felix Savary wyrzucił słoik Leydena przez kilka zwojów drutu owiniętych wokół stalowej igły. Obserwując szczątkowe namagnesowanie metalu. W rzeczywistości Savary stworzył pierwszy obwód oscylacyjny, prawidłowo wyciągając wnioski na temat zachodzących procesów.

Michael Faraday jest bezsilny, aby stać się wynalazcą indukcyjności. Zamiast tego naukowiec pracował w tym kierunku, przeprowadził pewne badania, otrzymał nowe prawo dotyczące elektromagnetyzmu. W rezultacie kwestia wynalazcy induktora pozostaje otwarta. Zaryzykujemy stwierdzenie, że temat ma dwóch ojców:

1. Laplace, na podstawie raportu Oersteda, zasugerował, że wpływ prądu na igłę magnetyczną można wzmocnić przez zginanie drutu.
2. Schweiger wdrożył to, co usłyszał w praktyce, tworząc pierwszy galwanometr na świecie, wykorzystując raporty Ampere na temat zależności kąta ugięcia strzałki od natężenia prądu.

Projekt induktora

Okrągłe pole magnetyczne powstaje wokół prostego przewodnika z prądem stałym. Linie naprężające przypominają spiralę.Ktoś zgadł, żeby zwinąć drut w pierścień, tak aby wkład segmentów elementarnych znajdował się pośrodku. W rezultacie pole magnetyczne wewnątrz struktury jest znacznie wyższe niż na zewnątrz. Linie są wizualnie obserwowane na opiłkach żelaza. Na Youtubie jest wiele rolek, w których prąd przechodzi przez indukcyjność, demonstrując uporządkowaną orientację metalowego pyłu w momencie zamknięcia styków. Konstrukcja jest zdolna do przechowywania pola magnetycznego na przyszłość, jak kondensator gromadzący ładunek. Cewki są nazywane tylko indukcyjnościami, które zawierają uzwojenie z drutu lakierowanego. W technologii mikropaskowej elementy osadzone w celu przechowywania pola magnetycznego są logiczne do wywoływania indukcyjności.

Jeśli w cewce, podobnie jak w przypadku szwaczek, ustaw kilka zwojów drutu jeden obok drugiego tak, aby oś była wspólna, dodaje się linie siły pola magnetycznego. Najprostsza indukcyjność zdolna do magazynowania energii pola magnetycznego. Wraz z nagłą utratą napięcia zjawisko odwrotnego emfowania jest powszechnie znane technikowi. Jest przyczyną iskrzenia silników kolektorów. Zastosowano lakierowany( lakierowany) drut miedziany o pożądanym przekroju. Liczbę zwojów, kształt rdzenia określa się za pomocą wstępnych obliczeń lub istniejącej próbki.

Counter-EMF jest pasożytniczy, gdyż gaśnicze konsekwentnie z cewką zawiera pojemnik o większym rozmiarze, starając się nie doceniać całkowitej reaktancji. Impedancja indukcyjna zawiera znak dodatni, pojemność - ujemną.Tesla wynalazł cewkę, wziął patent. Ale projekt był płaską spiralą( labiryntem) z podwójnym uzwojeniem. Naukowiec wykazał, że indukcyjność w tym samym czasie charakteryzuje się znacznym oporem pojemnościowym, przy zaniku napięcia zjawisko odwróconego pola elektromagnetycznego nie objawia się.

Cewki bifilarne są dziś szeroko stosowane. Jeśli chodzi o tylną elektrodę elektromagnetyczną, powoduje to zapłon lamp wyładowczych( światło dzienne).Wróćmy do projektu. W pierwszym elektromagnesie drut jest pusty, nowoczesne induktory są nawijane na lakierze. Cienka izolacja, jeśli to konieczne, może być łatwo usunięta( np. Za pomocą toksycznego kwasu mrówkowego), w stanie początkowym niezawodnie chroni konstrukcję przed zwarciami.

Wewnątrz cewki znajduje się rdzeń z materiału ferromagnetycznego. Kształt nie jest ważny, lepiej przekrój poprzeczny. Przy wysokich częstotliwościach strumień magnetyczny( patrz konwerter napięcia) dociera do powierzchni rdzenia, znikają znaczenie stosowania stopów ferromagnetycznych, czasem stosuje się mosiądz( nawet materiały kompozytowe, dielektryki).Zmniejsza indukcyjność, przy wysokich częstotliwościach moc przechowywana przez pewien okres jest niewielka. Sztuczka mija. Wiele z nich ma pytanie - dlaczego potrzebujemy jądra?

Rdzeń induktora działa jako nośna, trwała rama, wzmacniająca pole magnetyczne. Indukcja jest związana z siłą pola poprzez stałą przepuszczalność magnetyczną ośrodka. W materiałach ferromagnetycznych parametr jest naprawdę duży. Tysiące razy więcej niż powietrze, większość metali. Wraz ze wzrostem częstotliwości zapotrzebowanie na rdzeń maleje, pojawiają się pewne negatywne skutki, z których dwa są szczególnie ważne:

1. Naprzemienne pole magnetyczne indukuje prądy wirowe, dzięki którym działają płytki indukcyjne. Wyobraź sobie wynik: jaki rodzaj rdzenia spowoduje ogrzewanie. Rdzenie transformatorów mocy są montowane ze specjalnej stali elektrotechnicznej o wysokiej wytrzymałości, rozbijanej na cienkie arkusze, wzajemnie izolowane warstwą lakieru.Ładowanie znacznie zmniejsza wpływ prądów wirowych.
2. Drugi efekt nazywa się odwróceniem magnetyzacji. Zajmuje pole energii, powoduje, że materiał się nagrzewa. Zjawisko to jest charakterystyczne dla materiałów ferromagnetycznych, wyeliminowanych przez zastosowanie mosiądzu.

Technologia mikropaskowania zapewnia implementację indukcyjności w postaci płaskich spiral: materiał przewodzący jest natryskiwany na podłoże przez szablon( możliwy sposób).Przypomina konstrukcję Nikoli Tesli. Wartość cewki indukcyjnej jest bardzo mała, w przeciwnym razie nie jest konieczna przy częstotliwościach mikrofalowych. Obliczenia są przeprowadzane zgodnie ze specjalnymi katalogami, chociaż są głównie używane przez inżynierów.

W przypadku uzwojenia indukcyjnego należy wykonać specjalne urządzenia przypominające obracającą się szpulę.Rdzeń kładzie się na osi z ogranicznikiem po bokach, obracając pokrętłem, mistrz dokładnie rozważa liczbę obrotów, mierzy pożądaną długość.Powoli, zgodnie z metodą promu, ręka porusza się w lewo-prawo, cewki leżą płasko w sekwencji.

Dlaczego warto stosować induktory bifilarne

Czasami cewka jest nawijana na co najmniej dwa druty druciane. Zastosowano konstrukcję Tesli, aby zwiększyć właściwości pojemnościowe. W rezultacie stało się możliwe zapisywanie materiałów - jak wspomniano powyżej. Odnośnie stanu na obecnym etapie rozwoju technologii, powód tworzenia cewek bifilarnych może być następujący:

1. Jedno uzwojenie jest uziemione. Eliminuje pasożytniczy przeciw-EMF, powodując iskry, inne negatywne skutki. Kiedy napięcie gwałtownie spada, pole magnetyczne w przeważającej mierze indukuje prąd w uziemionym uzwojeniu, ponieważ opór obwodu jest najniższy. Efekt kontr-emf zostaje zgaszony. W przekaźnikach impulsowych uzwojenie pomocnicze jest zwarte. Energia pola jest niewielka, rozpraszana przez aktywną oporność miedzi w postaci ciepła.
2. Pomysły Tesli nie są zapomniane. Często w postaci cewek bifilarnych produkowane są małe rezystory. Oporność często ma podobną strukturę.Na przykład słynny MLT, zwijany taśmą na ceramicznej podstawie. Chodzi o zwiększenie pojemności poprzez kompensację indukcyjności. Impedancja rezystora staje się czysto aktywna. Znaczenie wydarzenia jest wspaniałe, gdy pracujemy na prądzie przemiennym. W obwodach stałej urojonej części impedancji( reaktancja) nie ma znaczenia.
3. W zasilaczach impulsowych napięcie o jednej biegunowości zmienia się amplitudowo. Transformator bifilarny pozwoli na ochronę przed zjawiskiem pasożytniczego przeciw-emf, ratuje kluczowy tranzystor przed awarią.Dodatkowe uzwojenie uziemione jest przez diodę, w trybie normalnym nie wpływa na działanie urządzenia. Przeciw-EMF ma przeciwny kierunek. W rezultacie połączenie p - n otwiera się, różnica potencjałów jest ograniczona przez bezpośredni spadek napięcia. Dla krzemowych diod półprzewodnikowych wartość wynosi 0,5 V. Oczywiście, napięcie nie może przeniknąć do kluczowego tranzystora prawie każdego rodzaju.
4. Pomysły Tesli są wykorzystywane do tworzenia perpetuum mobile( w literaturze: CE - superjednostki, o wydajności wyższej niż 1).Możliwość wyeliminowania reaktancji służy do idealizacji procesu pracy.

Parametry induktorów

Główną cechą cewek jest indukcyjność.Ilość fizyczna w SI, mierzona Gn( Henry), charakteryzująca wielkość wyimaginowanego składnika rezystancji konstrukcji. Parametr wskazuje, ile pole magnetyczne cewka będzie magazynować.Dla uproszczenia, energia okresu jest uważana za proporcjonalną do iloczynu LI2, gdzie L jest indukcją, a ja prądem płynącym w systemie.

Teoretyczne obliczenia głównego parametru cewek są silnie określone przez projekt. Wydawane są specjalne pomoce metodologiczne, wzór( patrz rysunek: S jest uzwojeniem powierzchni przekroju, l jest długością cewki, N jest liczbą zwojów drutu, w formule jest stała magnetyczna i magnetyczna przepuszczalność rdzenia) pokazaną na rysunku, konkretny wariant. Kiedy indukcyjność przypomina cewkę.Istnieją specjalne programy do komputera osobistego, które upraszczają proces.

Do parametrów drugorzędnych cewek należą:

• Współczynnik jakości. Charakteryzuje utratę aktywnego oporu.
• Własna indukcyjność( patrz wyżej).
• Parametry stabilności temperaturowej.