Bobină de inducție

Inductorul este un element al unui circuit electric care contribuie la acumularea energiei câmpului magnetic. Cu utilizarea circuitelor rezonante oscilatorii produse. Bobina este apelată deoarece un fir este înfășurat în jurul bobinei de bază.Adesea, în elementele radiotehnice se numesc inductanțe. Se potrivește cu ocazia, desenele uneori seamănă puțin cu o bobină.

Istoria creării inductoarelor Inductoarele

sunt înfășurate cu un număr fix de fire. Acest fapt este ascuns în lecțiile de fizică, evitându-i pe studenți să marcheze creierul. Atunci băieții bănuiesc ghici, încercând să înțeleagă sensul termenului bifilar al motorului. Există mai multe fire, se eliberează inductoarele:

  • sunt trifilar;
  • tetraphilar;
  • pentafilar.

Inductoarele convenționale sunt numite unifilar - un singur fir. Imediat se ridică o întrebare corectă - de ce se construiesc? Inventatorul inductorului nu este cunoscut. Răspunsurile dau, Tesla este vinovat. .. departe de adevăr.

Choke

Un expert pe Mail.ru - este posibil, administratorul resurselor - a răspuns: Michael Faraday este tatăl inductorilor, care se presupune că a deschis inducția magnetică( în conformitate cu pagina Wikipedia în limba engleză).Concluzia se sugerează, istoricul nu deține întrebarea. Motivul principal pentru criticile Mile "Answers" este incompetența. Faraday a descoperit inducția prin aplicarea unui transformator toroidal cu două înfășurări izolate. Designul este mult mai complicat decât bobina, fenomenul a fost însoțit de ieșirea unui curent de curent când a fost schimbat câmpul magnetic al miezului.

Descris în 1831, primul electromagnet a fost proiectat de William Sturgeon, puțin cunoscut în Rusia.Știți cum arată dispozitivul? Așa este - o bobină de inductanță de 18 fire de sârmă de cupru goală, cu un miez în formă de cai în formă de cai în formă de cai ferom vopsite. Când trece printr-o bobină curentă, fierul din zonă a fost atras de dispozitiv. Istoricii consideră că anul 1824 este anul în care a fost publicat primul electromagnet. Mai devreme de Faraday au început experimente.

Mentorul Humphrey Davy a considerat plagiatul să lucreze. Studentul nu a îndrăznit să continue, să se confrunte deschis. Sa dovedit că, în 1829, Humphrey Davy prematură a murit, datorită căruia Michael Faraday a reluat munca. Prin urmare, nu considerăm ca fiind incorecte informațiile scazute ale ruletei privind problema în cauză.Al doilea motiv se află în galvanometre: primul a fost proiectat pe 16 septembrie 1820 de către Johann Schweiger. Un an mai târziu, marele Amper a perfecționat dispozitivul, ghici ce a făcut parte din noutate? Așa este - o bobină de inductanță compusă din mai multe fire de sârmă.

În 1826, Felix Savary a descărcat un borcan Leyden prin mai multe rotiri de sârmă înfășurate în jurul unui ac de oțel. Observarea magnetizării reziduale a metalului. De fapt, Savary a creat primul circuit oscilant, trasând corect concluziile proceselor care au loc.

Michael Faraday este neputincios să devină inventatorul inductanței. Mai degrabă, omul de știință a lucrat în această direcție, a efectuat niște cercetări, a primit o nouă lege privind electromagnetismul. Drept urmare, întrebarea inventatorului inductorului este lăsată deschisă.Ne îndrăznim să sugerăm că subiectul are doi părinți:

Laplace și Schweiger

  1. Laplace, pe baza raportului lui Oersted, a sugerat că efectul curentului asupra acului magnetic poate fi întărit prin îndoirea firului.
  2. Schweiger a implementat ceea ce a auzit în practică prin crearea primului galvanometru din lume, folosind rapoartele lui Ampere privind dependența unghiului de deformare a săgeții de pe amperaj.

Designul inductorului

Un câmp magnetic circular este creat în jurul unui conductor drept cu curent continuu. Liniile de tensionare seamănă cu o spirală.Cineva a ghicit să rostogolească firul într-un inel, astfel încât contribuția segmentelor elementare să fie în centru. Ca rezultat, câmpul magnetic din interiorul structurii este mult mai mare decât cel exterior. Liniile sunt observate vizual pe pilituri de fier. Pe Youtube, există o mulțime de role, unde curentul trece prin inductanță, demonstrând orientarea ordonată a prafului metalic în momentul închiderii contactului. Designul este capabil să stocheze un câmp magnetic pentru viitor ca un condensator care acumulează o încărcătură.Bobinele se numesc numai inductanțe care conțin înfășurarea firului lăcuit.În tehnologia microstrip, elementele pulverizate pentru stocarea unui câmp magnetic sunt logice pentru a apela inductanțele.

Dacă într-o bobină, la fel ca cea utilizată de croitorii, aranjați mai multe rotiri ale firului una câte una una lângă alta, astfel încât axa să fie comună, liniile de intensitate a câmpului magnetic sunt adăugate. Cea mai simplă inductanță capabilă să stocheze energia unui câmp magnetic. Cu o pierdere bruscă de tensiune, fenomenul reverse-emf este bine cunoscut tehnicianului. Este cauza motoarelor cu colector de scântei. Se utilizează un fir de cupru lăcuit( lacuit) din secțiunea transversală dorită.Numărul de viraje, forma miezului, se determină prin calcule preliminare sau prin eșantionul existent.

Counter-EMF este parazit, pentru stingerea consecventă cu bobina include un container de dimensiuni mai mari, încercând să subestimeze reactanța totală.Impedanța de inductanță include un semn pozitiv, capacitate - una negativă.Tesla a inventat bobina, a luat brevetul. Dar designul a fost o spirală plană( labirint) cu înfășurare dublă.Omul de știință a arătat că inductanța, în același timp, este caracterizată de o rezistență capacitivă semnificativă, cu dispariția tensiunii, fenomenul EMF invers nu se manifestă.

Bobinele bifilar sunt utilizate astăzi pe scară largă.În ceea ce privește EMF-ul din spate, provoacă aprinderea lămpilor de descărcare( lumina zilei).Să revenim la proiect.În primul electromagnet, firul este gol, iar inductorii moderni sunt răniți. Izolația subțire, dacă este necesar, poate fi ușor îndepărtată( de exemplu, cu acid formic toxic), în stare inițială, protejează fiabil structura împotriva scurtcircuitelor.

În interiorul bobinei este un nucleu de material feromagnetic. Forma nu este importantă, secțiunea transversală este mai bine de luat. La frecvențe înalte, fluxul magnetic( vezi Convertorul de tensiune) ajunge la suprafața miezului, înțelesul folosirii aliajelor feromagnetice dispare, uneori se utilizează alamă( chiar și materiale compozite, dielectrice).Reduce inductanța, la frecvențe înalte, puterea stocată pe o perioadă este mică.Trucul trece. Mulți au o întrebare - de ce avem nevoie de un nucleu?

Miezul inductorului acționează ca un suport, cadru durabil, întărind câmpul magnetic. Inducția este asociată cu rezistența câmpului prin permeabilitatea magnetică constantă a mediului.În materialele feromagnetice, parametrul este cu adevărat mare. Mii de ori mai mult decât aerul, majoritatea metalelor. Cu o frecvență crescătoare, necesitatea unui nucleu scade, apar unele efecte negative, dintre care două sunt deosebit de importante:

Liniile câmpului magnetic formate din rumegușul

  1. Câmpul magnetic alternativ induce curenții turbionari prin care funcționează plăcile de inducție. Imaginați-vă rezultatul: ce fel de încălzire de bază va provoca. Miezurile transformatoarelor de putere sunt asamblate din oțel electric special cu rezistență ridicată, rupte în foi subțiri, izolate reciproc cu un strat de lac.Încărcarea va reduce foarte mult influența curenților turbionari.
  2. Al doilea efect se numește inversarea magnetizării. Este nevoie de câmp energetic, determină încălzirea materialului. Fenomenul este caracteristic materialelor feromagnetice, eliminat prin utilizarea de alamă.

Tehnologia microstrip prevede punerea în aplicare a inductanțelor sub formă de spirale plane: materialul conductor este pulverizat pe substrat printr-un șablon( o posibilă metodă).Reamintește construcția Nikola Tesla. Valoarea bobinei de inductanță este foarte mică, altfel nu este necesară la frecvențele cu microunde. Calculul se face pe directoare speciale, deși acestea sunt utilizate în principal de inginerii de proiectare.

Pentru inductanța înfășurării faceți niște dispozitive speciale, asemănătoare unei bobine de rotire. Miezul este pus pe axă cu limitatorul pe laturi, rotirea butonului, maestrul ia în considerare cu atenție numărul de rotații, măsoară lungimea dorită.Încet, în funcție de metoda de transfer, mâna se deplasează la stânga-dreapta, bobinele se află plat în ordine.

De ce se utilizează inductoare bifilar

Uneori, o bobină este înfășurată în două sau mai multe filamente de sârmă.Proiectul Tesla sa aplicat pentru a spori calitățile capacitive. Ca rezultat, a devenit posibilă salvarea materialelor - așa cum am menționat mai sus.În ceea ce privește starea în stadiul actual al dezvoltării tehnologiei, motivul pentru crearea bobinelor bifilar poate fi următorul:

Inductoare bifilar

  1. O bobină este împământată.Elimină contra-EMF parazit, provocând scântei, alte efecte negative. Când tensiunea scade brusc, câmpul magnetic în cea mai mare parte induce un curent în înfășurarea la pământ, deoarece rezistența circuitului este cea mai mică.Efectul spatelui EMF este stins. La releele de impuls, bobina auxiliară este scurtcircuitată.Energia câmpului este mică, disipată de rezistența activă a cuprului sub formă de căldură.
  2. Ideile Tesla nu sunt uitate. Adesea, sub forma bobinelor bifilar se fabrică rezistoare mici. Rezistența are adesea o structură similară.De exemplu, faimosul MLT, bandă rănită pe o bază ceramică.Ideea este de a crește capacitatea prin compensarea inductanței. Impedanța rezistorului devine pur activă.Semnificația evenimentului este mare când lucrați la curent alternativ.În circuitele componentei imaginare constante a impedanței( reactanță) nu contează.
  3. În unitățile de alimentare cu impulsuri, tensiunea unei polarități variază în amplitudine. Transformatorul bifilar va permite să se protejeze de fenomenul de contra-emf parazit, salvează tranzistorul-cheie din defalcare.Înfășurarea suplimentară este legată la pământ prin diodă, în modul normal nu afectează funcționarea dispozitivului. Counter-EMF are direcția opusă.Ca rezultat, se deschide joncțiunea p - n, diferența de potențial este limitată de scăderea directă a tensiunii. Pentru diodele semiconductoare din siliciu, valoarea este de 0,5 V. Evident, tensiunea nu poate pătrunde în tranzistorul cheie de aproape orice tip.
  4. Ideile lui Tesla sunt folosite în crearea mașinilor cu mișcare perpetuă( în literatură: dispozitive CE-superunite cu eficiență mai mare de 1).Posibilitatea de a elimina reactanța este folosită pentru a idealiza procesul de lucru.

Parametrii inductorilor

Principala caracteristică a bobinelor este numită inductanță.Cantitatea fizică, în SI, a măsurat Gn( Henry), caracterizând magnitudinea componentei imaginare a rezistenței structurii. Parametrul indică câți câmp magnetic va stoca bobina. Pentru simplitate, energia perioadei este considerată proporțională cu produsul lui LI2, unde L este inductanța, iar eu sunt curentul care curge în sistem.

Formula de calcul a inductanței

Calculul teoretic al parametrului principal al bobinelor este definit puternic de proiect. Se eliberează ajutoare metodologice speciale, formula( a se vedea figura: S este aria secțiunii transversale a înfășurării, l este lungimea bobinei, N este numărul de rotații ale sârmei, în formula este constanta magnetică și permeabilitatea magnetică a miezului) prezentată în imagine, o variantă specială.Când inductanța seamănă cu o bobină.Există programe speciale pentru computerul personal care simplifică procesul.

Parametrii secundari ai inductoarelor includ: factorul de calitate

  • .Caracterizează pierderea rezistenței active.
  • Inductanță proprie( vezi mai sus).
  • Parametrii de stabilitate a temperaturii.
Tensiune de fază

Tensiune de fazăEnciclopedie

Faza tensiune - o diferență de tensiune între conductorul de fază și neutru.informații generalediagrame vectorialeÎn rețelele de astăzi este dominat de tensiune cu trei faze. Sub fază se referă la ...

Citeste Mai Mult
Mașină electrostatică

Mașină electrostaticăEnciclopedie

Mașină electrostatice - un generator de încărcare statică, care este format din două roți care se rotesc în direcții opuse. Acesta este adesea folosit de către profesori în clase de fizică pentru a...

Citeste Mai Mult
Cablu SIP

Cablu SIPEnciclopedie

Cablul SIP este un cablu izolat autoportant pentru transmiterea( de obicei trifazată) a tensiunii joase de până la 600 V( tensiune de fază) / 1 kV( tensiune de linie) pe distanțe mari și pentru di...

Citeste Mai Mult