Induktansspole

Induktorn är ett element i en elektrisk krets som bidrar till ackumulering av magnetfält energi. Med användning av produkter tillverkas oscillerande resonanskretsar. Spolen kallas för att en tråd lindas runt kärnrullen. Ofta kallas inductans i radioteknikelement. Passar tillfället, liknar mönstren ibland lite en spole.

Historien att skapa induktorer

Induktorer är lindade med ett fast antal ledningar. Detta faktum är dolt i lektionerna i fysiken, för att undvika att eleverna poängterar hjärnor. Då gissar de stackars kamraterna och försöker fånga betydelsen av termen bifilär motorlindning. Det finns fler trådar, de släpper inledare:

• är trifilar;
• tetraphilar;
• pentafilar.

Konventionella induktorer kallas unifilar - en enda trådtråd. Omedelbart uppstår en rättvis fråga - varför konstruktioner? Uppfinnaren av induktorn är okänd. Svaren ger, Tesla är skyldig. .. Långt från sanningen.

En expert på Mail.ru - det är möjligt, resursens administratör - svarade: Michael Faraday är fadern till induktorerna, påstås öppnade magnetisk induktion( enligt den engelskspråkiga Wikipedia-sidan).Slutsatsen föreslår sig själv, historikern äger inte frågan. Den främsta anledningen till att kritisera "Svar" Mile är inkompetens. Faraday upptäckte induktion genom att applicera en toroidformad transformator med två isolerade lindningar. Designen är mycket mer komplicerad än spolen, fenomenet åtföljdes av utsignalen från en aktuell strömning när kärnans magnetfält ändrades.

Beskrevs 1831, den första elektromagneten designades av William Sturgeon, en lite känd i Ryssland. Vet du hur enheten såg ut? Det är rätt - en induktansspole med 18 varv av barberad koppartråd med en god lackerad ferromagnetisk hästformad hästskoformad kärna. När man passerade genom en strömlindning lockades järn i området av enheten. Historiker anser 1824 vara det år då den första elektromagneten publicerades. Tidigare än Faraday började experiment.

Mentor Humphrey Davy ansåg plagiering till jobbet. Studenten vågade inte fortsätta, att vara öppen för konflikt. Det visade sig att i 1829 gick den otrevliga Humphrey Davy bort, tack vare vilken Michael Faraday återupptog arbetet. Vi anser därför inte att felet är otillräckligt i fråga om den aktuella frågan. Den andra anledningen ligger i galvanometrar: den första var designad den 16 september 1820 av Johann Schweiger. Ett år senare perfekterade den stora Ampère enheten, gissar vad som var en del av nyheten? Det är rätt - en induktansspole som består av flera varvtrådar.

I 1826 avgav Felix Savary en Leyden burk genom flera varv av tråd som var insvept runt en stålnål. Observation av återstående magnetisering av metallen. Faktum är att Savary skapade den första oscillerande kretsen och slog till slutsatser slutsatser om de processer som äger rum.

Michael Faraday är maktlös att bli uppfinnare av induktans. Snarare arbetade forskaren i denna riktning, genomförde viss forskning, fick en ny lag avseende elektromagnetism. Som ett resultat lämnas frågan om induktorns uppfinnare öppen. Vi vågar föreslå att ämnet har två fäder:

1. Laplace, på basis av rapporten från Oersted, föreslog att effekten av strömmen på magnetnålen kan stärkas genom att böja tråden.
2. Schweiger implementerade det han hörde i praktiken genom att skapa världens första galvanometer, med hjälp av Ampers rapporter om beroende av pilens böjningsvinkel på strömstyrkan.

Induktorns utformning

Ett cirkulärt magnetfält skapas runt en rak ledare med likström. Spänningslinjerna liknar en spiral. Någon gissade att rulla tråden i en ring så att de elementära segmentens bidrag skulle ligga i mitten. Som ett resultat är magnetfältet inuti strukturen mycket högre än utsidan. Linjer observeras visuellt på järnindikationer. På Youtube finns det många rullar, där strömmen passerar genom induktans, vilket visar en ordnad orientering av metallstoft i samband med kontaktslutningen. Designen kan lagra ett magnetfält för framtiden som en kondensator som ackumulerar en laddning. Spolar kallas endast induktanser, som innehåller lindning av lackerad tråd. I microstrip-teknik är sprutade element för lagring av ett magnetfält logiskt att kalla in induktanser.

Om i en spole, precis som i den som används av sömnstressar, ordna flera varv på ledningen en efter en sida vid sida så att axeln är vanlig, läggs magnetfältstyrkanalerna. Den enklaste induktansen som kan lagra energin i ett magnetfält. Med en plötslig förlust av spänning är omvänt emf fenomenet allmänt känt för tekniker. Det är orsaken till gnista kollektormotorer. En lackerad( lackad) koppartråd av önskad tvärsnitt används. Antalet varv, kärnans form bestäms av preliminära beräkningar eller av det existerande provet.

Counter-EMF är parasitisk, för att släcka konsekvent med spolen ingår en större behållare, försöker underskatta den totala reaktansen. Induktansimpedansen anges med ett positivt tecken, kapacitans - med en negativ. Tesla uppfann spolen, tog patentet. Men designen var en platt spiral( labyrint) med dubbellindning. Vetenskapsmannen visade att induktansen samtidigt kännetecknas av signifikant kapacitivt motstånd, med spänningsförsvinnandet manifesteras det omvända EMF-fenomenet inte.

Bifilar spolar används ofta idag. När det gäller bakre EMF, orsakar det tändning av urladdningslampor( dagsljus).Låt oss återvända till designen. I den första elektromagneten är ledningen rak, moderna induktorer är lindade lackerade. Tunn isolering, om nödvändigt, kan lätt avlägsnas( till exempel med giftig myrsyra), i det ursprungliga tillståndet skyddar det konstruktionen mot kortslutning på ett tillförlitligt sätt.

Inuti spolen är en kärna av ferromagnetiskt material. Formen är inte viktig, tvärsnittet är bättre att ta. Vid höga frekvenser når magnetflödet( se spänningsomvandlare) kärnans yta, meningen med att använda ferromagnetiska legeringar försvinner, ibland används mässing( även kompositmaterial, dielektriker).Minskar induktans vid höga frekvenser är den effekt som lagras under en period liten. Tricket passerar. Många har en fråga - varför behöver vi en kärna?

Kärnan i induktorn fungerar som en bärbar, hållbar ram som stärker magnetfältet. Induktion är associerad med fältstyrkan genom mediumets konstanta magnetiska permeabilitet. I ferromagnetiska material är parametern verkligen stor. Tusentals gånger mer än luft, de flesta metaller. Med ökande frekvens minskar behovet av en kärna, några negativa effekter uppstår, varav två är särskilt viktiga:

1. sågspån Det växlande magnetfältet inducerar virvelströmmar genom vilka induktionsplattor fungerar. Föreställ dig resultatet: vilken typ av kärnvärme kommer att orsaka. Kärnorna i krafttransformatorer monteras i specialstål med hög motstånd, brutna i tunna skikt, ömsesidigt isolerade med ett lacklager. Laddning kommer kraftigt att minska påverkan av virvelströmmar.
2. Den andra effekten kallas magnetiseringsomvandling. Det tar energifält, vilket gör att materialet värmer. Fenomenet är karakteristiskt för ferromagnetiska material, elimineras genom användning av mässing.

Mikrostriptekniken ger implementering av induktanser i form av plana spiraler: det ledande materialet sprutas på substratet genom en stencil( en möjlig metod).Påminner byggandet Nikola Tesla. Värdet på induktansspolen är mycket liten, annars är det inte nödvändigt med mikrovågsfrekvenser. Beräkningen utförs enligt speciella kataloger, även om de huvudsakligen används av konstruktionsingenjörer.

För lindning av induktans gör du speciella anordningar som liknar en spinnrulle. Kärnan läggs på axeln med begränsaren på sidorna, roterar vredet, mästaren tar noggrant hänsyn till varvtalet, mäter önskad längd. Långt, enligt pendlingsmetoden, rör sig handen åt vänster-höger, spiralerna ligger platt i följd.

Varför använda bifilala induktorer

Ibland slingas en spole i två eller flera trådfilament. Tesla design applicerades för att öka kapacitiva egenskaper. Som ett resultat blev det möjligt att spara material - som nämnts ovan. När det gäller staten vid nuvarande teknikutvecklingsstadium kan orsaken till att skapa bifilära spolar vara följande:

1. En lindning är jordad. Eliminerar parasitisk mot-EMF, vilket orsakar gnistor, några andra negativa effekter. När spänningen sjunker plötsligt, inducerar magnetfältet för det mesta en ström i den jordade lindningen, eftersom kretsens motstånd är den lägsta. Effekten av counter-emf släckes. I impulsreläer är hjälplindningen kortsluten. Fältenergin är liten, avledas av kopparets aktiva motstånd i form av värme.
2. Tesla idéer är inte glömda. Ofta i form av bifilära spolar tillverkas små motstånd. Motstånd har ofta en liknande struktur. Till exempel sätts den berömda MLT-tejpen på en keramisk bas. Tanken är att öka kapacitansen genom att kompensera induktansen. Motståndets impedans blir rent aktiv. Betydelsen av händelsen är stor när man arbetar med växelström. I kretsarna av impedansens konstanta imaginära del spelar ingen roll in( reaktans).
3. I pulserande nätaggregat varierar spänningen för en polaritet i amplitud. Den bifilära transformatorn kommer att tillåta att skydda mot fenomenet parasitisk motememf, räddar tangenttransistorn från nedbrytning. Ytterligare lindning är jordad genom dioden, i normalt läge påverkar inte enhetens funktion. Mot-EMF har motsatt riktning. Som ett resultat öppnas p-n-klyftan, potentialskillnaden begränsas av direktspänningsfall. För kiselhalvledardioder är värdet 0,5 V. Det är tydligt att spänningen inte kan penetrera nyckeltransistorn av nästan vilken typ som helst.
4. Teslas idéer används i skapandet av evighetstekniska maskiner( i litteraturen: CE-superunit-enheter med effektivitet högre än 1).Möjligheten att eliminera reaktansen används för att idealisera arbetsprocessen.

. Parametrar av induktorer.

. Huvudegenskaperna hos spolar kallas induktans. Fysisk kvantitet, i SI, uppmätt Gn( Henry), karakteriserande storleken av den imaginära komponenten av resistansen hos en strukturParametern indikerar hur mycket magnetfält spolen kommer att lagra. För enkelhet anses periodenergin vara proportionell mot produkten av LI2, där L är induktansen och jag strömmer i systemet.

Den teoretiska beräkningen av spolens huvudparameter definieras starkt av konstruktionen. Speciella metodhjälpmedel utfärdas, formeln( se figuren: S är lindningens tvärsnittsarea, l är spolens längd, N är antalet varvtrådar, i formeln är magnetkonstanten och magnetisk permeabilitet hos kärnan) som visas i bilden, en viss variant. När induktansen liknar en spole. Det finns speciella program för persondatorn som förenklar processen.

De sekundära parametrarna för induktorer är:

• Kvalitetsfaktor. Karaktäriserar förlusten av aktiv resistans.
• Egen induktans( se ovan).
• Temperaturstabilitetsparametrar.