Шта је самоиндукција - једноставне речи
Дефиниција
Самоиндукција је појава у проводнику електромоторне силе (ЕМФ) усмерена у супротном смеру у односу на напон извора енергије када струја тече. Штавише, настаје у тренутку када се промени снага струје у кругу. Променљива електрична струја ствара променљиво магнетно поље, што заузврат индукује ЕМФ у проводнику.
Ово је слично формулацији закона о електромагнетној индукцији Фарадаиа, где пише:
Када магнетни ток прође кроз проводник, у њему се појављује емф. Пропорционална је брзини промене магнетног тока (мат. Временски дериват).
И.е:
Е = дФ / дт,
Где је Е ЕМФ самоиндукције, мерено у волтима, Ф је магнетни ток, мерна јединица је Вб (вебер, такође је једнак В / с)
Индуктивност
Већ смо рекли да је самоиндукција својствена индуктивним круговима, стога сматрамо феномен самоиндукције коришћењем примера индуктора.
Индуктор је елемент који је завојница изолованог проводника. Да би се повећала индуктивност, повећава се број окретаја или се у завојницу поставља језгра меког магнетног или другог материјала.
Јединица индуктивности је Хенри (ГН). Индуктивност карактерише колико снажно проводник делује противно електричној струји. Пошто се око сваког проводника формира магнетно поље кроз које струја тече, а ако проводник поставите у наизменично поље, у њему ће се појавити струја. Заузврат се додају магнетна поља сваког завоја завојнице. Тада ће се око завојнице кроз коју струја тече, појавити снажно магнетно поље. Када се промени његова снага у завојници, магнетни ток око ње ће се такође променити.
Према закону Фарадаиеве електромагнетне индукције, ако наизменични магнетни ток продире кроз завојницу, у њему ће се појавити струја и ЕМ-индукција. Они ће спречити струју која тече у индуктивности од извора напајања до оптерећења. Називају се и ваннатанцима ЕМФ самоиндукције.
Формула ЕМФ за самоиндукцију на индуктивитет је:
Односно, што је већа индуктивност и што се брже и брже мењају струје, то ће јачи пораст струје бити већи.
С повећањем струје у завојници настаје ЕМФ самоиндукције, усмерен према напону извора напајања, односно повећање струје ће се успорити.Исто се дешава и када се смањи - самоиндукција ће довести до појаве ЕМФ-а који ће одржавати струју у калему у истом смеру као и пре. Из тога слиједи да ће напон на терминалима завојнице бити супротан поларности извора напајања.
На доњој слици видите да када укључите / искључите индуктивни круг, струја не нагло настаје, већ се мења постепено. На то указују и закони пребацивања.
Друга дефиниција индуктивности је следећа: магнетни ток је пропорционалан струји, али у својој формули индуктивност делује као коефицијент пропорционалности.
Ф = Л * И
Трансформатор и међусобна индукција
Ако две завојнице поставите у непосредну близину, на пример, на исту језгру, тада ће се опазити феномен међусобне индукције. Прескочимо наизменичну струју у првом, тада ће његов наизменични ток продирати у завоје другог, а ЕМФ ће се појавити на његовим терминалима.
Овај ЕМФ ће зависити од дужине жице, односно броја окрета, као и од величине магнетне пропустљивости медијума. Ако се једноставно поставе један поред другог, ЕМФ ће бити низак, а ако узмете језгро направљену од магнетно меког челика, ЕМФ ће бити много већи. Заправо, овако је уређен трансформатор.
Занимљиво: овај међусобни утицај завојница једни на друге назива се индуктивним спајањем.
Корист и штета
Ако разумете теоријски део, вреди размотрити где се феномен самоиндукције примењује у пракси. Размотримо примере онога што видимо у свакодневном животу и технологији. Једна од најкориснијих апликација је трансформатор, већ смо разматрали принцип његовог рада. Сада се свеће и мање ретко, али раније свакодневно флуоресцентне цеви користе у расветама. Принцип њиховог рада заснован је на феномену самоиндукције. Њене дијаграме можете видети доле.
Након примене напона, струја тече кроз круг: фаза - индуктор - спирала - стартер - спирала - нула.
Или обрнуто (фаза и нула). Након што се стартер активира, тада се његови контакти отварају Гуша (завојница са великом индуктивношћу) настоји да одржава струју у истом смеру, индукује ЕМП велике индукције и лампе се пале.
Слично томе, овај феномен се односи и на круг паљења аутомобила или мотоцикла који раде на бензину. У њима је у размак између индуктора и минус (земља) уграђен механички (прекидач) или полуводички прекидач (транзистор у рачунару). Овај кључ, у тренутку када би се у цилиндру требала формирати варница за паљење горива, прекида круг напајања завојнице. Тада енергија ускладиштена у језгри завојнице изазива повећање емф-а само-индукције и напон на електроди свеће се повећава све док се не догоди пробој свеће или док завојница не изгоре.
У напајањима и аудио опреми често је потребно уклонити вишак валовања, буке или фреквенције из сигнала. За то се користе филтери различитих конфигурација. Једна опција су ЛЦ, ЛР филтери. Због препрека за раст струје и отпора наизменичне струје, могуће је остварити циљеве.
Самоиндуктивни ЕМФ је штетан за контакте прекидача, прекидача, утичница, аутоматских машина и других ствари. Можда сте приметили да када извучете утикач радног усисавача из утичнице, блиц у њему се врло често примећује. Ово је отпор према промени струје у завојници (навијање мотора у овом случају).
Код полуводичких склопки ситуација је критичнија - чак и мала индуктивност у кругу може довести до њиховог распада када се достигну вршне вредности Уке или Уси. Да би их заштитили, инсталирани су громогласни склопови, на које се расипа енергија индуктивних рафала.
Закључак
Да резимирамо. Услови за настанак ЕМФ само-индукције су: присуство индуктивности у кругу и промена струје у оптерећењу. То се може догодити како у раду, приликом промене режима или узнемирујућих утицаја, тако и при пребацивању уређаја.Ова појава може оштетити контакте релеја и стартера, јер доводи до тога лучење код отварања индуктивних кола, на пример, електромотора. Да би се смањио негативан утицај, већина склопних уређаја опремљена је лучним коморама.
У корисне сврхе, феномен ЕМФ се користи прилично често, од филтера до глатких струјања и фреквенцијског филтра у аудио опреми, до трансформатора и високонапонских завојница за паљење у аутомобилима.
На крају, препоручујемо вам да погледате користан видео о овој теми, који укратко и детаљно разматра феномен самоиндукције:
Надамо се да вам је сада постало јасно шта значи самоиндукција, како се манифестује и где се може користити. Ако имате питања, поставите их у коментарима испод чланка!
Сродни материјали:
Учитавање ...
