albisteak

Induktantziaren funtzionamendu-printzipioa oso abstraktua da. Induktantzia zer den azaltzeko, oinarrizko fenomeno fisikotik abiatuko gara.

1. Bi fenomeno eta lege bat: elektrizitateak eragindako magnetismoa, magnetismoak eragindako elektrizitatea eta Lenz-en legea

1.1 Fenomeno elektromagnetikoa

Batxilergoko fisikan esperimentu bat dago: korrontea duen eroale baten ondoan orratz magnetiko txiki bat jartzen denean, orratz magnetiko txikiaren norabidea desbideratzen da, eta horrek adierazten du korrontearen inguruan eremu magnetiko bat dagoela. Fenomeno hau Oersted fisikari daniarrak aurkitu zuen 1820an.

Eroalea zirkulu batean hazten badugu, eroalearen zirkulu bakoitzak sortutako eremu magnetikoak gainjar daitezke, eta eremu magnetiko orokorra indartu egingo da, eta horrek objektu txikiak erakar ditzake. Irudian, bobina 2~3A-ko korrontearekin dinamizatzen da. Kontuan izan esmaltatutako hariak korronte-muga nominala duela, bestela urtu egingo da tenperatura altuagatik.

2. Magnetoelektrizitatearen fenomenoa

1831n, Faraday zientzialari britainiarrak aurkitu zuen zirkuitu itxi baten eroalearen zati bat eremu magnetikoa mozteko mugitzen denean, elektrizitatea sortuko dela eroalean. Baldintza da zirkuitua eta eremu magnetikoa nahiko aldakorra den ingurune batean egotea, beraz magnetoelektrizitate "dinamikoa" deritzo, eta sortutako korronteari korronte induzitua deritzo.

Motor batekin esperimentu bat egin dezakegu. DC eskuiladun motor arrunt batean, estatorearen zatia iman iraunkor bat da eta errotorearen zatia bobina eroale bat da. Errotorea eskuz biratzeak esan nahi du eroalea mugitzen ari dela indar-lerro magnetikoak mozteko. Osziloskopioa erabiliz, motorraren bi elektrodoak konektatzeko, tentsio-aldaketa neurtu daiteke. Sorgailua printzipio honetan oinarrituta egiten da.

3. Lenzen legea

Lenzen legea: fluxu magnetikoaren aldaketak sortzen duen korronte induzituaren noranzkoa fluxu magnetikoaren aldaketari aurka egiten duen noranzkoa da.

Perpaus honen ulermen sinplea hauxe da: eroalearen inguruneko eremu magnetikoa (kanpoko eremu magnetikoa) indartzen denean, bere induzitutako korronteek sortutako eremu magnetikoa kanpoko eremu magnetikoaren aurkakoa da, eta, ondorioz, eremu magnetiko osoa kanpokoa baino ahulagoa da. eremu magnetikoa. Eroalearen inguruneko eremu magnetikoa (kanpoko eremu magnetikoa) ahultzen denean, bere induzitutako korronteek sortutako eremu magnetikoa kanpoko eremu magnetikoaren aurkakoa da, eta eremu magnetiko osoa kanpoko eremu magnetikoa baino indartsuagoa da.

Lenzen legea erabil daiteke zirkuituan induzitutako korrontearen noranzkoa zehazteko.

2. Hodi espiralaren bobina – induzigailuek nola funtzionatzen duten azaltzea Aurreko bi fenomeno eta lege bat ezagututa, ikus dezagun nola funtzionatzen duten induzitzaileak.

Induktore sinpleena hodi espiralaren bobina da:

Piztean egoera

Hodi espiralaren atal txiki bat mozten dugu eta bi bobina ikus ditzakegu, A bobina eta B bobina:

Pizteko prozesuan, egoera hau da:

①A bobina korronte batetik igarotzen da, bere norabidea marra solido urdinak adierazten duena dela suposatuz, kanpoko kitzikapen korronte deitzen zaiona;
②Elektromagnetismoaren printzipioaren arabera, kanpoko kitzikapen-korronteak eremu magnetiko bat sortzen du, zeina inguruko espazioan hedatzen hasten dena eta B bobina estaltzen du, B bobina indar-lerro magnetikoak ebakitzearen baliokidea dena, puntu urdineko lerroak erakusten duen moduan;
③Magnetoelektrizitatearen printzipioaren arabera, B bobinan induzitutako korronte bat sortzen da, eta bere norabidea lerro solido berdeak erakusten du, kanpoko kitzikapen korrontearen aurkakoa dena;
④Lenzen legearen arabera, induzitutako korronteak sortzen duen eremu magnetikoa kanpoko kitzikapen-korrontearen eremu magnetikoari aurre egiteko da, puntu berdeak erakusten duen bezala;

Piztearen ondoren egoera egonkorra da (DC)

Piztea egonkorra izan ondoren, A bobinaren kanpoko kitzikapen-korrontea konstantea da, eta sortzen duen eremu magnetikoa ere konstantea da. Eremu magnetikoak ez du mugimendu erlatiborik B bobinarekin, beraz ez dago magnetoelektrizitaterik, eta ez dago marra solido berdeak adierazten duen korronterik. Une honetan, induktorea kanpoko kitzikapenerako zirkuitu labur baten baliokidea da.

3. Induktantziaren ezaugarriak: korrontea ezin da bat-batean aldatu

Nola an ulertu ondoreninduzitzaileafuntzionatzen du, ikus ditzagun bere ezaugarririk garrantzitsuena – induzigailuko korrontea ezin da bat-batean aldatu.

Irudian, eskuineko kurbaren ardatz horizontala denbora da, eta ardatz bertikala induktorearen korrontea. Etengailua ixten den unea hartzen da denboraren jatorritzat.

Honela ikus daiteke:1. Etengailua itxita dagoen unean, induzigailuaren korrontea 0A da, hau da, induktorea zirkuitu irekian egotearen baliokidea da. Hau da, berehalako korrontea nabarmen aldatzen delako, eta horrek induzitutako korronte handi bat sortuko du (berdea) kanpoko kitzikapen korronteari (urdina) aurre egiteko;

2. Egoera egonkorrera iristeko prozesuan, induktorearen korrontea esponentzialki aldatzen da;

3. Egoera egonkorrera iritsi ondoren, induktorearen korrontea I=E/R da, hau da, induktorea zirkuitulaburtuta egotearen baliokidea da;

4. Induzitutako korronteari dagokion indar elektroeragile induzitua dago, E-ren aurka jarduten duena, beraz Back EMF (alderantzizko indar elektroeragilea) deitzen zaio;

4. Zer da zehazki induktantzia?

Induktantzia gailu batek korronte aldaketei aurre egiteko duen gaitasuna deskribatzeko erabiltzen da. Korronte aldaketei aurre egiteko gaitasuna zenbat eta indartsuagoa izan, orduan eta induktantzia handiagoa izango da, eta alderantziz.

DC kitzikapenerako, induktorea, azken batean, zirkuitulabur-egoeran dago (tentsioa 0 da). Hala ere, pizteko prozesuan, tentsioa eta korrontea ez dira 0koak, hau da, potentzia dagoela esan nahi du. Energia hori pilatzeko prozesuari karga deritzo. Energia hori eremu magnetiko moduan gordetzen du eta behar denean energia askatzen du (esaterako, kanpoko kitzikapenak ezin duenean korrontearen tamaina egoera egonkorrean mantendu).

Induktoreak eremu elektromagnetikoko gailu inertzialak dira. Gailu inertzialek ez dituzte aldaketak atsegin, dinamikan inertziak bezala. Hasieran zaila da biraka hastea, eta behin biraka hasita, zaila da gelditzea. Prozesu guztia energia bihurketarekin batera doa.

Interesa baduzu, bisitatu webguneawww.tclmdcoils.com.