Kuidas arvutada induktiivsust
Nii nagu massiga keha peab mehaanikas vastu kiirendusele ruumis, avaldades inertsust, nii takistab induktiivsus juhi voolu muutumist, avaldades iseinduktsiooni EMF-i. See on iseinduktsiooni EMF, mis on vastu nii voolu vähenemisele, püüdes seda säilitada, kui ka voolu suurenemisele, püüdes seda vähendada.
Fakt on see, et vooluringi voolu muutmise (suurendamise või vähendamise) protsessis muutub ka selle voolu tekitatud magnetvoog, mis paikneb peamiselt selle vooluahelaga piiratud alal. Ja kui magnetvoog suureneb või väheneb, kutsub see esile eneseinduktsiooni EMF (vastavalt Lenzi reeglile — seda põhjustava põhjuse vastu, see tähendab alguses mainitud voolu vastu), kõik samas vooluringis. Induktiivsust L nimetatakse siin proportsionaalsusteguriks voolu I ja kogu magnetvoo Φ vahel, mille voolu tekitab:
Seega, mida suurem on vooluringi induktiivsus, seda tugevam on see tekkivast magnetväljast, see takistab voolu muutumist (see on väli, mis selle loob) ja seetõttu võtab voolu muutumine suurema induktiivsuse kaudu kauem aega, sama rakendatud pingega. Õige on ka järgmine väide: mida suurem on induktiivsus, seda suurem on pinge ahelas, kui seda läbiv magnetvoog muutub.
Oletame, et muudame mingis piirkonnas magnetvoogu konstantse kiirusega, siis kattes selle piirkonna erinevate ahelatega, saame rohkem pinget sellele ahelale, mille induktiivsus on suurem (sel põhimõttel töötab trafo, Rumkorfi mähis jne).
Aga kuidas arvutatakse ahela induktiivsus? Kuidas leida proportsionaalsustegur voolu ja magnetvoo vahel? Kõigepealt tuleb meeles pidada, et induktiivsus muutub henrys (H). 1 henry induktiivsusega vooluahela klemmides ilmub pinge 1 volti, kui selles muutub vool ühe ampri võrra sekundis.
Induktiivsuse suurus sõltub kahest parameetrist: vooluringi geomeetrilistest mõõtmetest (pikkus, laius, keerdude arv jne) ja kandja magnetilistest omadustest (kui juhtme sees on näiteks ferriitsüdamik). mähis, on selle induktiivsus suurem kui siis, kui sees pole südamikku).
Tekkiva induktiivsuse arvutamiseks on vaja teada, mis kujuga on mähis ise ja milline on selle sees oleva keskkonna magnetiline läbilaskvus (keskkonna suhteline magnetläbilaskvus on vaakumi magnetilise läbilaskvuse ja magnetilise läbilaskvuse proportsionaalsustegur antud keskkonna läbilaskvus.Muidugi on see erinevate materjalide puhul erinev) …
Vaatame enamlevinud mähiste vormide (silindriline solenoid, toroid ja pikk juhe) induktiivsuse arvutamise valemeid.
Siin on valem induktiivsuse arvutamiseks solenoid — poolid, mille pikkus on palju suurem kui läbimõõt:
Nagu näete, teades keerdude arvu N, mähise pikkust l ja mähise S ristlõikepindala, leiame ilma südamikuta või südamikuga mähise ligikaudse induktiivsuse, samas kui magnetiline. vaakumi läbilaskvus on konstantne väärtus:
Toroidpooli induktiivsus, kus h on toroidi kõrgus, r on toroidi siseläbimõõt, R on toroidi välisläbimõõt:
Peenikese traadi induktiivsus (ristlõike raadius on palju väiksem kui pikkus), kus l on juhtme pikkus ja r on selle ristlõike raadius Mu indeksiga i ja e on sisemise (sisemine, juhtmaterjalid) ja väliskeskkonna (välimine, juhist väljas olevad materjalid) suhteline magnetläbilaskvus:
Suhteliste läbitavuste tabel aitab teil hinnata, millist induktiivsust võite oodata vooluringilt (traat, mähis), mis kasutab südamikuna teatud magnetmaterjali:
