Neiegkeeten

Den Aarbechtsprinzip vun der Induktioun ass ganz abstrakt. Fir z'erklären wat Induktioun ass, fänke mir vum Basisphysikalesche Phänomen un.

1. Zwee Phänomener an ee Gesetz: Elektrizitéit-induzéierte Magnetismus, Magnetismus-induzéierter Elektrizitéit, an dem Lenz säi Gesetz

1.1 Elektromagnetesch Phänomen

Et gëtt en Experiment an der Physik vun der Lycée: Wann eng kleng Magnéitescht Nadel nieft engem Dirigent mat Stroum plazéiert ass, gëtt d'Richtung vun der klenger magnetescher Nadel ofgeleet, wat beweist datt et e Magnéitfeld ronderëm de Stroum ass. Dëst Phänomen gouf vum dänesche Physiker Oersted am Joer 1820 entdeckt.

Wa mir den Dirigent an e Krees wanderen, kënnen d'Magnéitfelder, déi vun all Krees vum Dirigent generéiert ginn, iwwerlappen, an d'Gesamtmagnéitfeld gëtt méi staark, wat kleng Objeten unzezéien. An der Figur ass d'Spule mat engem Stroum vun 2 ~ 3A energesch. Bedenkt datt den enameled Drot eng bewäert Stroumlimit huet, soss schmëlzt et wéinst héijer Temperatur.

2. Magnetoelectricity Phänomen

Am Joer 1831 huet de britesche Wëssenschaftler Faraday entdeckt datt wann en Deel vum Dirigent vun engem zouene Circuit bewegt fir de Magnéitfeld ze schneiden, Elektrizitéit um Dirigent generéiert gëtt. D'Viraussetzung ass datt de Circuit an d'Magnéitfeld an engem relativ verännerende Ëmfeld sinn, sou datt et "dynamesch" Magnetoelektrizitéit genannt gëtt, an de generéierte Stroum gëtt induzéiert Stroum genannt.

Mir kënnen en Experiment mat engem Motor maachen. An engem gemeinsame DC gebastelten Motor ass de Stator Deel e permanente Magnéit an de Rotor Deel ass e Spule Dirigent. D'Rotor manuell rotéieren heescht datt den Dirigent bewegt fir d'magnetesch Kraaftlinnen ze schneiden. Mat engem Oszilloskop fir déi zwou Elektroden vum Motor ze verbannen, kann d'Spannungsännerung gemooss ginn. De Generator gëtt op dësem Prinzip gemaach.

3. Lenz säi Gesetz

Lenz Gesetz: D'Richtung vum induzéierte Stroum generéiert duerch d'Verännerung vum magnetesche Flux ass d'Richtung déi géint d'Verännerung vum magnetesche Flux ass.

En einfache Verständnis vun dësem Saz ass: wann d'Magnéitfeld (extert Magnéitfeld) vun der Ëmfeld vum Dirigent méi staark gëtt, ass d'Magnéitfeld generéiert vu sengem induzéierte Stroum entgéint dem externe Magnéitfeld, wat dat gesamt Gesamtmagnéitfeld méi schwaach mécht wéi dat externt. Magnéitfeld. Wann d'Magnéitfeld (externt Magnéitfeld) vun der Ëmfeld vum Dirigent méi schwaach gëtt, ass d'Magnéitfeld, dat vu sengem induzéierte Stroum generéiert gëtt, Géigendeel zum externe Magnéitfeld, wat dat gesamt Gesamtmagnéitfeld méi staark mécht wéi dat externt Magnéitfeld.

Dem Lenz säi Gesetz kann benotzt ginn fir d'Richtung vum induzéierte Stroum am Circuit ze bestëmmen.

2. Spiralröhrespiral - Erklärt wéi Induktoren funktionnéieren Mat dem Wëssen vun den uewe genannten zwee Phänomener an engem Gesetz, loosst eis kucken wéi Induktoren funktionnéieren.

Den einfachsten Induktor ass eng Spiralröhrspiral:

Situatioun während Power-on

Mir schneiden e klengen Deel vum Spiralröhr a kënne zwee Spiralen gesinn, Spule A a Spule B:

Wärend dem Power-on Prozess ass d'Situatioun wéi follegt:

①Spiral A passéiert duerch e Stroum, unzehuelen datt seng Richtung ass wéi déi blo fest Linn gewisen, déi den externen Excitatiounsstroum genannt gëtt;
② Laut dem Prinzip vum Elektromagnetismus generéiert den externen Excitatiounsstroum e Magnéitfeld, dat ufänkt sech am Ëmfeld ze verbreeden an d'Spule B ofdeckt, wat gläichwäerteg ass mat der Spule B, déi d'Magnéitlinne vu Kraaft schneiden, wéi se vun der bloer gestippter Linn gewisen;
③ Laut dem Prinzip vun der Magnéitelektrizitéit gëtt en induzéierte Stroum an der Spule B generéiert, a seng Richtung ass wéi vun der grénger zolitter Linn gewisen, déi géint den externen Excitatiounsstroum ass;
④ Laut dem Lenz Gesetz ass d'Magnéitfeld, dat vum induzéierte Stroum generéiert gëtt, d'Magnéitfeld vum externen Excitatiounsstroum entgéintzewierken, wéi vun der grénger punktéierter Linn gewisen;

D'Situatioun nom Power-on ass stabil (DC)

Nodeems de Power-on stabil ass, ass den externen Excitatiounsstroum vun der Spule A konstant, an d'Magnéitfeld dat et generéiert ass och konstant. D'Magnéitfeld huet keng relativ Bewegung mat der Spule B, sou datt et keng Magnéitelektrizitéit gëtt, an et gëtt kee Stroum representéiert vun der grénger zolidder Linn. Zu dëser Zäit ass den Induktor gläichwäerteg mat enger Kuerzschluss fir extern Excitatioun.

3. Charakteristiken vun inductance: aktuell kann net op eemol änneren

No Versteesdemech wéi enginductorWierker, kucke mer op seng wichtegst Charakteristik - de Stroum am Induktor kann net op eemol änneren.

An der Figur ass déi horizontal Achs vun der rietser Kéier Zäit, an der vertikaler Achs ass de Stroum op der inductor. De Moment wou de Schalter zou ass, gëtt als Ursprong vun der Zäit geholl.

Et kann gesi ginn: 1. Am Moment ass de Schalter zou, de Stroum op der Induktor ass 0A, wat entsprécht dem Induktor, deen oppe Circuit ass. Dëst ass well den momentanen Stroum staark ännert, wat e riesegen induzéierte Stroum (gréng) generéiert fir den externen Excitatiounsstroum (blo) ze widderstoen;

2. Am Prozess fir e stännegen Zoustand z'erreechen, ännert de Stroum op der Induktor exponentiell;

3. Nodeems Dir e stännegen Zoustand erreecht huet, ass de Stroum op der Induktor I=E/R, wat gläichwäerteg ass mat der Induktor, déi kierzlech ass;

4. Entspriechend dem induzéierte Stroum ass déi induzéiert elektromotoresch Kraaft, déi wierkt fir E entgéintzewierken, sou datt se Back EMF (Reverse electromotive force) genannt gëtt;

4. Wat ass genee Induktioun?

Induktioun gëtt benotzt fir d'Fäegkeet vun engem Apparat ze beschreiwen fir aktuell Ännerungen ze widderstoen. Wat méi staark d'Fäegkeet fir aktuell Ännerungen ze widderstoen, wat méi grouss d'Induktioun ass, a vice versa.

Fir DC Excitatioun ass den Induktor schlussendlech an engem Kuerzschlusszoustand (Spannung ass 0). Wéi och ëmmer, wärend dem Power-on Prozess sinn d'Spannung an de Stroum net 0, dat heescht datt et Kraaft ass. De Prozess fir dës Energie ze accumuléieren gëtt Laden genannt. Et späichert dës Energie a Form vun engem Magnéitfeld a befreit Energie wann néideg (wéi wann extern Excitatioun déi aktuell Gréisst net an engem stännegen Zoustand behalen kann).

Induktoren sinn Inertialgeräter am elektromagnetesche Feld. Inertial Geräter hunn net gär Ännerungen, sou wéi Schwéngrad an der Dynamik. Si si schwéier fir d'éischt ze dréinen, a wann se ufänken ze spannen, si si schwéier ze stoppen. De ganze Prozess gëtt vun der Energiekonvertéierung begleet.

Wann Dir interesséiert sidd, gitt weg op Websäitwww.tclmdcoils.com.