Savęs indukcija ir abipusė indukcija

Saviindukcijos EMF

Kintamoji srovė visada sukuria kintamąjį magnetinis laukas, o tai savo ruožtu visada sukelia EMF... Su kiekvienu srovės keitimu ritėje (arba apskritai laidoje), ji pati sukelia savaiminės indukcijos EML.

Kai ritėje esantį EMF sukelia jo paties magnetinio srauto pokytis, to EMF dydis priklauso nuo srovės kitimo greičio. Kuo didesnis srovės kitimo greitis, tuo didesnė saviindukcijos EML.

Saviindukcijos emf dydis taip pat priklauso nuo ritės apsisukimų skaičiaus, jų apvijos tankio ir ritės dydžio. Kuo didesnis ritės skersmuo, jos apsisukimų skaičius ir apvijos tankis, tuo didesnė saviindukcijos EML. Ši saviindukcijos EML priklausomybė nuo srovės ritėje kitimo greičio, jos apsisukimų skaičiaus ir matmenų turi didelę reikšmę elektrotechnikoje.

Saviindukcijos emf kryptis nustatoma pagal Lenco dėsnį. Savaiminės indukcijos EML visada turi kryptį, kuria jis neleidžia keisti srovės, kuri ją sukėlė.

Kitaip tariant, sumažinus srovę ritėje, atsiranda saviindukcijos EML, nukreiptas srovės kryptimi, t.y. užkertamas kelias jai mažėti. Ir atvirkščiai, didėjant srovei ritėje, atsiranda savaiminės indukcijos EML, nukreiptas prieš srovę, tai yra, neleidžiantis jai didėti.

Nereikėtų pamiršti, kad jei srovė ritėje nesikeičia, savaiminės indukcijos EML nevyksta. Saviindukcijos reiškinys ypač ryškus grandinėje, kurioje yra ritė su geležine šerdimi, nes geležis žymiai padidina ritės magnetinį srautą ir atitinkamai savaiminės indukcijos EML dydį, kai jis pasikeičia.

Induktyvumas

Taigi, mes žinome, kad savaiminės indukcijos EMF dydis ritėje, be srovės kitimo greičio joje, taip pat priklauso nuo ritės dydžio ir jos apsisukimų skaičiaus.

Todėl skirtingos konstrukcijos ritės tuo pačiu srovės kitimo greičiu gali savaime sukelti skirtingo dydžio saviindukciją.

Siekiant atskirti rites viena nuo kitos pagal jų gebėjimą sukelti saviindukcijos EML, buvo įvesta indukcinių ritių arba saviindukcijos koeficiento sąvoka.

Ritės induktyvumas yra dydis, apibūdinantis ritės savybę pačiam sukelti saviindukcijos EML.

Tam tikros ritės induktyvumas yra pastovi vertė, nepriklausoma tiek nuo per ją tekančios srovės stiprumo, tiek nuo jos kitimo greičio.

Henris - tai tokios ritės (arba laido) induktyvumas, kuriame srovės stiprumui pasikeitus 1 amperu per 1 sekundę, atsiranda 1 volto saviindukcijos EML.

Praktiškai kartais jums reikia ritės (arba ritės), kuri neturi induktyvumo. Tokiu atveju viela suvyniojama ant ritės, prieš tai ją sulankstant du kartus. Šis apvijos būdas vadinamas bifilariniu.

Abipusės indukcijos EML

Žinome, kad indukcijos EML ritėje gali atsirasti ne judinant joje esantį elektromagnetą, o keičiant tik jo ritėje esančią srovę. Bet kas, norint sukelti indukcijos EML vienoje ritėje dėl srovės pasikeitimo kitoje, visiškai nebūtina dėti vieno iš jų į kitą, bet jūs galite juos išdėstyti vienas šalia kito

Ir šiuo atveju, pasikeitus srovei vienoje ritėje, susidaręs kintamasis magnetinis srautas prasiskverbs (peržengs) kitos ritės posūkius ir sukels joje EML.

Abipusė indukcija leidžia magnetinio lauko pagalba sujungti skirtingas elektros grandines. Ši jungtis paprastai vadinama indukcine jungtimi.

Abipusės indukcijos emf dydis pirmiausia priklauso nuo greičio, kuriuo keičiasi srovės pirmoje ritėje…. Kuo greičiau keičiasi srovė, tuo didesnė abipusės indukcijos EML.

Be to, abipusės indukcijos EML dydis priklauso nuo dviejų ritinių induktyvumo dydžio ir jų santykinės padėties, taip pat nuo aplinkos magnetinio pralaidumo.

Todėl ritės, kurios skiriasi savo induktyvumu ir tarpusavio išsidėstymu bei skirtingose ​​aplinkose, gali viena kitai sukelti skirtingo dydžio abipusės indukcijos EML.

Mokėti atskirti skirtingas ritių poras pagal jų gebėjimą tarpusavyje sukelti EML, abipusio induktyvumo arba abipusės indukcijos koeficiento sąvoką.

Abipusis induktyvumas žymimas raide M. Jos matavimo vienetas, kaip ir induktyvumas, yra henris.

Henry yra toks dviejų ritių abipusis induktyvumas, kad srovės pokytis vienoje ritėje 1 amper 1 sekundę sukelia abipusės indukcijos emf, lygią 1 voltui kitoje ritėje.

Abipusės indukcijos EML dydžiui įtakos turi aplinkos magnetinis pralaidumas. Kuo didesnis terpės, per kurią uždaromas kintamasis magnetinis srautas, jungiantis rites, magnetinis pralaidumas, tuo stipresnis ritių indukcinis sujungimas ir tuo didesnė abipusės indukcijos EML reikšmė.

Darbas paremtas abipusės indukcijos reiškiniu tokiame svarbiame elektros įrenginyje kaip transformatorius.

Transformatoriaus veikimo principas

Transformatoriaus veikimo principas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos reiškinys ir yra taip. Ant geležinės šerdies suvyniotos dvi ritės, viena iš jų prijungta prie kintamosios srovės šaltinio, o kita – prie srovės kriauklės (varža).

Ritė, prijungta prie kintamosios srovės šaltinio, sukuria kintamąjį magnetinį srautą šerdyje, kuris sukelia EML kitoje ritėje.

Ritė, prijungta prie kintamosios srovės šaltinio, vadinama pirmine, o ritė, prie kurios prijungtas vartotojas, vadinama antrine. Tačiau kadangi kintamasis magnetinis srautas vienu metu prasiskverbia į abi rites, kiekvienoje iš jų sukeliamas kintamasis EML.

Kiekvieno posūkio EML dydis, kaip ir visos ritės EML, priklauso nuo magnetinio srauto, prasiskverbiančio į ritę, dydžio ir jo kitimo greičio.Magnetinio srauto kitimo greitis priklauso tik nuo tam tikros srovės nuolatinės kintamosios srovės dažnio. Šio transformatoriaus magnetinio srauto dydis taip pat yra pastovus. Todėl nagrinėjamame transformatoriuje EMF kiekvienoje apvijoje priklauso tik nuo apsisukimų skaičiaus joje.

Pirminės ir antrinės įtampos santykis yra lygus pirminės ir antrinės apvijų apsisukimų skaičiaus santykiui. Šis santykis vadinamas transformacijos koeficientas (K).

Jei tinklo įtampa yra tiekiama vienai iš transformatoriaus apvijų, tada įtampa bus pašalinta iš kitos apvijos, kuri yra didesnė arba mažesnė už tinklo įtampą tiek kartų, kiek antrinės apvijos apsisukimų skaičius yra didesnis arba mažiau.

Jei iš antrinės apvijos pašalinama įtampa, kuri yra didesnė nei tiekiama į pirminę apviją, tada toks transformatorius vadinamas paaukštinimu. Priešingai, jei iš antrinės apvijos pašalinama įtampa, mažesnė nei pirminė, tada toks transformatorius vadinamas sumažintu. Kiekvienas transformatorius gali būti naudojamas kaip paaukštinamas arba sumažinamas.

Transformacijos koeficientas paprastai nurodomas transformatoriaus pase kaip aukščiausios įtampos ir mažiausios įtampos santykis, tai yra, jis visada yra didesnis nei vienas.