Eneseinduktsioon ja vastastikune induktsioon

Eneseinduktsiooni EMF

Muutuv vool loob alati muutuja magnetväli, mis omakorda põhjustab alati EMF... Iga voolu muutusega mähises (või üldiselt juhtmes) kutsub see ise esile iseinduktsiooni EMF-i.

Kui mähises olev emf indutseeritakse tema enda magnetvoo muutusega, sõltub selle emfi suurus voolu muutumise kiirusest. Mida suurem on voolu muutumise kiirus, seda suurem on iseinduktsiooni EMF.

Iseinduktsiooni emf suurus sõltub ka pooli keerdude arvust, nende mähise tihedusest ja mähise suurusest. Mida suurem on pooli läbimõõt, selle keerdude arv ja mähise tihedus, seda suurem on iseinduktsiooni EMF. See iseinduktsiooni EMF-i sõltuvus mähise voolu muutumise kiirusest, selle pöörete arvust ja mõõtmetest on elektrotehnikas väga oluline.

Eneseinduktsiooni emf-i suund määratakse Lenzi seadusega. Iseinduktsiooni EMF-il on alati suund, milles see takistab selle põhjustanud voolu muutumist.

Teisisõnu põhjustab voolu vähendamine mähises voolu suunas suunatud iseinduktsiooni EMF-i ilmnemist, st takistab selle vähenemist. Vastupidiselt, kui mähises vool suureneb, ilmub iseinduktsiooni EMF, mis on suunatud voolu vastu, st takistab selle suurenemist.

Ei tasu unustada, et kui vool mähises ei muutu, siis iseinduktsiooni EMF-i ei teki. Iseinduktsiooni nähtus on eriti väljendunud rauasüdamikuga mähist sisaldavas vooluringis, kuna raud suurendab oluliselt mähise magnetvoogu ja vastavalt ka iseinduktsiooni EMF-i suurust, kui see muutub.

Induktiivsus

Niisiis, me teame, et mähises oleva iseinduktsiooni EMF-i suurus sõltub lisaks selles oleva voolu muutumise kiirusele ka mähise suurusest ja selle pöörete arvust.

Seetõttu on erineva konstruktsiooniga mähised sama voolu muutumiskiirusega võimelised ise esile kutsuma erineva suurusega iseinduktsiooni emf-i.

Selleks, et mähiseid üksteisest eristada nende võime järgi tekitada iseinduktsiooni EMF, võeti kasutusele mõiste induktiivpoolid ehk iseinduktsiooni koefitsient.

Mähise induktiivsus on suurus, mis iseloomustab mähise omadust indutseerida iseinduktsiooni EMF.

Antud mähise induktiivsus on konstantne väärtus, mis ei sõltu nii seda läbiva voolu tugevusest kui ka selle muutumise kiirusest.

Henry - see on sellise mähise (või traadi) induktiivsus, milles voolutugevuse muutumisel 1 ampri võrra 1 sekundi jooksul tekib 1 volti iseinduktsiooni EMF.

Praktikas on mõnikord vaja mähist (või mähist), millel pole induktiivsust. Sel juhul keritakse traat mähisele, olles eelnevalt kaks korda kokku voldinud. Seda mähismeetodit nimetatakse bifilaarseks.

Vastastikuse induktsiooni EMF

Teame, et induktsiooni EMF-i mähises võib põhjustada mitte elektromagneti liigutamine selles, vaid ainult selle mähises oleva voolu muutmine. Aga mis siis, et ühes mähises induktsiooni EMF tekitada voolu muutumise tõttu teises, pole absoluutselt vaja ühte neist teise panna, vaid saate need üksteise kõrvale paigutada

Ja sel juhul, kui vool ühes mähises muutub, tungib tekkiv vahelduv magnetvoog läbi (ristub) teise mähise pöördeid ja põhjustab selles EMF-i.

Vastastikune induktsioon võimaldab ühendada magnetvälja abil erinevaid elektriahelaid. Seda ühendust nimetatakse tavaliselt induktiivseks sidestuseks.

Vastastikuse induktsiooni emf suurus sõltub peamiselt kiirusest, millega vool esimeses mähises muutub…. Mida kiiremini vool selles muutub, seda suurem on vastastikuse induktsiooni EMF.

Lisaks sõltub vastastikuse induktsiooni EMF suurus kahe pooli induktiivsuse suurusest ja nende suhtelisest asendist, samuti keskkonna magnetilisest läbilaskvusest.

Seetõttu on mähised, mis erinevad oma induktiivsuse ja vastastikuse paigutuse poolest ning erinevates keskkondades, indutseerima üksteises, erineva suurusega, vastastikust induktsiooni EMF-e.

Et oleks võimalik eristada erinevaid poolipaare nende võime järgi vastastikku indutseerida EMF-i, vastastikuse induktiivsuse või vastastikuse induktsiooni koefitsiendi mõiste.

Vastastikune induktiivsus on tähistatud tähega M. Selle mõõtühikuks, nagu ka induktiivsusele, on henry.

Henry on kahe mähise vastastikune induktiivsus, et voolu muutus ühes mähises 1 ampris 1 sekundi jooksul põhjustab vastastikuse induktsiooni emf-i, mis on võrdne 1 voltiga teises mähises.

Vastastikuse induktsiooni EMF-i suurust mõjutab keskkonna magnetiline läbilaskvus. Mida suurem on selle keskkonna magnetiline läbilaskvus, mille kaudu mähiseid ühendav vahelduv magnetvoog on suletud, seda tugevam on poolide induktiivne side ja seda suurem on vastastikuse induktsiooni EMF väärtus.

Töö põhineb vastastikuse induktsiooni fenomenil sellises olulises elektriseadmes nagu trafo.

Trafo tööpõhimõte

Trafo tööpõhimõte põhineb elektromagnetilise induktsiooni nähtus ja on järgmine. Rauasüdamikule on keritud kaks pooli, millest üks on ühendatud vahelduvvoolu allikaga ja teine ​​vooluvalamuga (takistus).

Vahelduvvooluallikaga ühendatud mähis tekitab südamikus vahelduva magnetvoo, mis indutseerib teises mähises EMF-i.

Vahelduvvooluallikaga ühendatud mähist nimetatakse primaarseks ja pooli, millega tarbija on ühendatud, nimetatakse sekundaarseks. Kuid kuna vahelduv magnetvoog tungib samaaegselt mõlemasse mähisesse, indutseeritakse igas neist vahelduv EMF.

Iga pöörde EMF-i suurus, nagu ka kogu mähise EMF, sõltub mähisesse tungiva magnetvoo suurusest ja selle muutumise kiirusest.Magnetvoo muutumise kiirus sõltub ainult antud voolu alalisvoolu sagedusest. Magnetvoo suurus on ka selle trafo puhul konstantne. Seetõttu sõltub vaadeldavas trafos iga mähise EMF ainult selle keerdude arvust.

Primaar- ja sekundaarpinge suhe on võrdne primaar- ja sekundaarmähiste keerdude arvu suhtega. Seda suhet nimetatakse teisendustegur (K).

Kui trafo ühele mähisele on antud võrgupinge, siis teisest mähist eemaldatakse pinge, mis on võrgupingest suurem või väiksem nii mitu korda kui sekundaarmähise keerdude arv on suurem või väiksem. vähem.

Kui sekundaarmähisest eemaldatakse pinge, mis on suurem kui primaarmähisele antud pinge, nimetatakse sellist trafot astmeliseks. Vastupidi, kui sekundaarmähisest eemaldatakse pinge, mis on väiksem kui primaarmähisest, siis nimetatakse sellist trafot astmeliseks. Iga trafot saab kasutada astmelise üles- või allakäiguna.

Transformatsioonisuhe on tavaliselt trafo passis märgitud kõrgeima ja madalaima pinge suhtena, see tähendab, et see on alati suurem kui üks.