Μάθετε τα πάντα για τους επαγωγείς (υπολογισμός επαγωγής)

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Πριν μάθουμε τον ορισμό και την εργασία του τι είναι επαγωγέας, πρέπει να γνωρίζουμε τι είναι η επαγωγή. Κάθε φορά που μια μεταβαλλόμενη ροή συνδέεται με ένα πηνίο αγωγού θα υπάρχει ένα emf. Εάν μια μεταβαλλόμενη ροή συνδέεται με ένα πηνίο ενός αγωγού, θα προκαλείται μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη (emf). Η επαγωγή του πηνίου μπορεί να οριστεί ως η ιδιότητα του πηνίου επαγωγής ηλεκτρομαγνητικής δύναμης λόγω της μεταβαλλόμενης ροής που συνδέεται με αυτό. Για αυτόν τον λόγο όλα τα ηλεκτρικά πηνία μπορούν να δηλωθούν ως επαγωγείς. Ένας εναλλακτικός τρόπος, ένας επαγωγέας μπορεί να οριστεί καθώς είναι ένας τύπος συσκευής που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση ενέργειας με τη μορφή μαγνητικού πεδίου. Αυτό το άρθρο περιλαμβάνει σύντομες πληροφορίες για το τι είναι ο επαγωγέας, λειτουργεί, υπολογισμός αγωγιμότητας και εφαρμογές.

Υπολογισμός επαγωγής και επαγωγής

Υπολογισμός επαγωγής και επαγωγής



Τι είναι ο επαγωγέας;

Ένας επαγωγέας ονομάζεται επίσης αντιδραστήρας, πηνίο και πνιγμός. Είναι δύο τερματικά ηλεκτρικά εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται σε διάφορα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά κυκλώματα . Ένας επαγωγέας χρησιμοποιείται για την αποθήκευση ενέργειας με τη μορφή μαγνητικού πεδίου. Αποτελείται από ένα σύρμα, συνήθως στριμμένο σε ένα πηνίο. Όταν ένα ρεύμα διέρχεται από αυτό, η ενέργεια αποθηκεύεται προσωρινά στο πηνίο. Ένας ανώτερος επαγωγέας ισούται με βραχυκύκλωμα για DC και παρέχει αντίθετη δύναμη στο AC που εξαρτάται από τη συχνότητα του ρεύματος. Η αντίθεση στην τρέχουσα ροή ενός επαγωγέα σχετίζεται με τη συχνότητα του ρεύματος που ρέει μέσω αυτού. Μερικές φορές οι επαγωγείς χαρακτηρίζονται ως «πηνία» επειδή η φυσική κατασκευή των μέγιστων επαγωγών έχει σχεδιαστεί με κουλουριασμένα τμήματα σύρματος.


Επαγωγέας

Επαγωγέας



Κατασκευή πηνίου

Ένας επαγωγέας αποτελείται γενικά από ένα πηνίο με αγώγιμο υλικό, συνήθως προστατευμένο χαλκό σύρμα καλυμμένο γύρω από ένα πλαστικό υλικό ή ένα σιδηρομαγνητικό υλικό. Η υψηλή διαπερατότητα του σιδηρομαγνητικού πυρήνα αυξάνει το μαγνητικό πεδίο και το περιορίζει πλήρως στον επαγωγέα, αυξάνοντας έτσι την επαγωγή. Οι επαγωγείς χαμηλής συχνότητας είναι κατασκευασμένοι σαν μετασχηματιστές, με κέντρα από ηλεκτρικό χάλυβα με επένδυση για να σταματήσουν τα ρεύματα.

Οι μαλακοί φερρίτες χρησιμοποιούνται εκτενώς για πυρήνες πάνω από τις συχνότητες ήχου. Εν τω μεταξύ, δεν ριζώνουν τις μεγάλες απώλειες ενέργειας σε υψηλές συχνότητες. Οι επαγωγείς διατίθενται σε διαφορετικά σχήματα. Οι περισσότεροι από τους επαγωγείς έχουν σχεδιαστεί με ένα μαγνητικό σύρμα καλυμμένο γύρω από ένα φερρίτη με καλώδιο ορατό στο εξωτερικό, ενώ κάποιοι τυλίγουν το σύρμα εντελώς σε φερρίτη και αναφέρονται ως «θωρακισμένοι». Μερικά είδη επαγωγέων έχουν έναν μεταβλητό πυρήνα, ο οποίος επιτρέπει την αλλαγή της επαγωγής.

Κατασκευή πηνίου

Κατασκευή πηνίου

Οι μικροί επαγωγείς μπορούν να στερεωθούν απευθείας σε ένα PCB ( πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος ) τοποθετώντας το ίχνος σε καμπύλη σχεδίαση. Οι επαγωγείς μικρής αξίας μπορούν επίσης να κατασκευαστούν σε IC ( Ολοκληρωμένα κυκλώματα ) χρησιμοποιώντας τις παρόμοιες διαδικασίες που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τρανζίστορ. Ωστόσο, τα μικρά μεγέθη περιορίζουν την αυτεπαγωγή, και είναι συνηθισμένο σε διάφορα κυκλώματα όπως ο περιστροφικός κύκλος που περιλαμβάνει πυκνωτή ενεργά συστατικά για απόδοση παρόμοια με έναν επαγωγέα.

Ισοδύναμο κύκλωμα επαγωγέα

Οι επαγωγείς κατασκευάζονται με φυσικά εξαρτήματα και όταν αυτές οι συσκευές υπάρχουν σε κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος, παρουσιάζει καθαρή επαγωγή. Ένα κοινό κύκλωμα ενός επαγωγέα φαίνεται παρακάτω. Αποτελείται από έναν ιδανικό επαγωγέα με παράλληλη αντίσταση, που απαντά στο AC. Η αντίσταση συνεχούς ρεύματος είναι σε σειρά με τον επαγωγέα, και ένας πυκνωτής τοποθετείται σε ολόκληρη τη διάταξη και υποδηλώνει την υπάρχουσα χωρητικότητα λόγω της εγγύτητας των περιελίξεων πηνίου.


Ισοδύναμο κύκλωμα επαγωγέα

Ισοδύναμο κύκλωμα επαγωγέα

Τύποι υπολογισμού επαγωγής

Οι ακόλουθες διαστατικές μεταβλητές και οι φυσικές σταθερές χρησιμοποιούνται για να εφαρμοστούν στους τύπους. Οι μονάδες για τους τύπους δίνονται επίσης στο τέλος των εξισώσεων. Για παράδειγμα [in, uH] σημαίνει το μήκος είναι σε ίντσα και η αυτεπαγωγή είναι στα Henries.

  • Η χωρητικότητα δηλώνεται με C
  • Η αυτεπαγωγή συμβολίζεται με L
  • Ο αριθμός στροφών σημειώνεται με Ν
  • Η ενέργεια δηλώνεται με W
  • Η σχετική επιτρεπτότητα δηλώνεται με εr
  • Η τιμή του ε0 είναι 8,85 x 10-12 F / m Η σχετική διαπερατότητα υποδηλώνεται με μr
  • Η τιμή του μ0 είναι 4π x 10-7 H / m
  • Ένα μέτρο ισούται με 3,2808 πόδια και ένα πόδι είναι 0,3048 μέτρα
  • Ένα mm ισούται με 0,03937 ίντσες και μία ίντσα ισούται με 25,4 mm
  • Επίσης, οι κουκκίδες χρησιμοποιούνται για τον καθορισμό του πολλαπλασιασμού προκειμένου να αποφευχθεί η ασάφεια.

Οι τύποι για τον υπολογισμό της επαγωγιμότητας για τη σύνδεση επαγωγών σε σειρά & παράλληλα φαίνονται παρακάτω. Επίσης, δίνεται μια επιπλέον εξίσωση για διάφορες διαμορφώσεις επαγωγέων.

Επαγωγική ισχύς για επαγωγείς σειράς

Σε εν σειρά συνδεδεμένους επαγωγείς, η συνολική επαγωγή είναι ίση με την ποσότητα των ξεχωριστών επαγωγών

Επαγωγείς σε σειρά

Επαγωγείς σε σειρά

Συνολικό = L1 + L2 + L3 + …………. + LN [H]

Επαγωγή για παράλληλους συνδεδεμένους επαγωγείς

Η συνολική επαγωγή των παράλληλων συνδεδεμένων επαγωγέων είναι ισοδύναμη με την κοινή του αθροίσματος των αμοιβαίων των ξεχωριστών επαγωγών.

Παράλληλοι συνδεδεμένοι επαγωγείς

Παράλληλοι συνδεδεμένοι επαγωγείς

1 / Ltotal = 1 / L1 + 1 / L2 + ………… + 1 / LN [H]

Επαγωγή για επαγωγείς ορθογώνιας διατομής

Ο τύπος επαγωγής για ορθογώνιο πηνίο διατομής δίνεται παρακάτω

Ορθογώνια πηνία διατομής

Ορθογώνια πηνία διατομής

L = 0,00508μr. N2.h.ln (b / a) [σε, μH]

Επαγωγή ομοαξονικού καλωδίου

Ο τύπος επαγωγής για το ομοαξονικό καλώδιο επαγωγής δίνεται παρακάτω

Επαγωγή ομοαξονικού καλωδίου

Επαγωγή ομοαξονικού καλωδίου

L = μ0. μr.l / 2.π. ln (b / a) [σε, μH]
L = 0.140.lμr.l / 2.π. log10 (b / a) [ft, μH]
L = 0,0427. λ .μr. log10 (b / a) [m, μΗ]

Επαγωγική ευθεία σύρμα

Οι ακόλουθες εξισώσεις χρησιμοποιούνται όταν το μήκος του σύρματος είναι μεγαλύτερο από τη διάμετρο του σύρματος. Ο παρακάτω τύπος χρησιμοποιείται για χαμηλές συχνότητες - μέχρι περίπου VHF

Επαγωγική ευθεία σύρμα

Επαγωγική ευθεία σύρμα

L = 0,00508. μεγάλο. μr. [ln (2l / a) -0,75] [σε, μH]

Η ακόλουθη εξίσωση χρησιμοποιείται για το Above VHF, η επίδραση του δέρματος επηρεάζει το 3/4 στην παραπάνω εξίσωση για να πάρει ενότητα.

L = 0,00508. μεγάλο. μr. [ln (2l / a) -1] [σε, μH]

Εφαρμογές επαγωγέων

Σε γενικές γραμμές, το εφαρμογές διαφόρων τύπων επαγωγέων περιλαμβάνουν κυρίως για

  • Εφαρμογές υψηλής ισχύος
  • Μετασχηματιστές
  • Καταστολή των σημάτων θορύβου
  • Αισθητήρες
  • Φίλτρα
  • Ραδιοσυχνοτητα
  • Αποθήκευση ενέργειας
  • Απομόνωση
  • Κινητήρες

Επομένως, αυτό αφορά το τι είναι ο επαγωγέας, η κατασκευή, ο επαγωγέας. Η χρήση αυτών των συσκευών ελέγχεται κατά κάποιον τρόπο λόγω της ικανότητας ακτινοβολίας ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Επιπλέον, είναι μια ανεπιθύμητη ενέργεια που κάνει τη συσκευή να απομακρυνθεί λίγο από την πραγματική συμπεριφορά. Επιπλέον, τυχόν ερωτήσεις σχετικά με αυτήν την έννοια ή την αριθμομηχανή, παρακαλώ δώστε τα σχόλιά σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι η λειτουργία του πηνίου;

Φωτογραφικές μονάδες: