miten induktorit toimivat, missä niitä käytetään, miksi niitä käytetään, eri tyyppejä ja miksi ne ovat tärkeitä.
Selaa alareunaan katsoaksesi YouTube-tutoriaalin.
muista, että sähkö on vaarallista ja voi olla kohtalokasta, sinun tulee olla pätevä ja pätevä tekemään mitä tahansa sähkötöitä.
mikä on induktori?
induktori on sähköpiirin komponentti, joka varastoi energiaa magneettikenttäänsä. Se voi vapauttaa tämän lähes välittömästi. Kyky tallentaa ja nopeasti vapauttaa energiaa on erittäin tärkeä ominaisuus ja siksi käytämme niitä kaikenlaisia piirejä.
edellisessä artikkelissamme tarkastelimme, miten kondensaattorit toimivat, lue se täältä.
miten induktori vaikuttaa?
Ajattele ensin, että vesi virtaa vaikka joitakin putkia. On pumppu työntää tätä vettä, joka vastaa meidän akku. Putki jakautuu kahteen haaraan, putket vastaavat johtojamme. Yhdessä haarassa on putki, jossa on pelkistin, joka tekee veden virtaamisesta hieman vaikeaa, joten se vastaa vastusta virtapiirissä.
toiseen haaraan on rakennettu vesipyörä. Vesipyörä voi pyöriä ja sen läpi virtaava vesi saa sen pyörimään. Pyörä on kuitenkin hyvin painava, joten vauhtiin pääseminen kestää jonkin aikaa ja veden on jatkuvasti työnnettävä sitä vasten, jotta se pääsee liikkumaan. Tämä vastaa meidän induktori.
kun käynnistämme pumpun ensimmäisen kerran, vesi alkaa virrata ja se haluaa päästä takaisin pumppuun, koska tämä on suljettu silmukka, aivan kuten elektronien poistuessa akusta ne virtaavat yrittäen päästä takaisin akun toiselle puolelle.
Huomaa – näissä animaatioissa käytämme elektronivirtausta, joka on negatiivisesta positiiviseen, mutta saatat olla tottunut näkemään tavanomaisen virtauksen, joka on positiivisesta negatiiviseen. Ole vain tietoinen niistä kahdesta ja niistä, joita käytämme.
via GIPHY
kun vesi virtaa; se saavuttaa haarat ja joutuu päättämään, kumman reitin valitsee. Vesi työntää pyörää vasten, mutta pyörä vie jonkin aikaa saada liikkeelle ja niin se lisää paljon vastus putki tekee liian vaikeaa veden virtauksen läpi tämän polun, joten vesi sen sijaan ottaa polku vähennysventtiilin, koska se voi virrata suoraan läpi ja saada takaisin pumppuun paljon helpompaa.
veden jatkaessa työntöään pyörä alkaa pyöriä yhä nopeammin, kunnes se saavuttaa huippunopeutensa. Nyt pyörä ei tarjoa juuri mitään vastusta, joten vesi voi virrata tämän polun läpi paljon helpommin kuin pelkistin polku. Vesi lakkaa virtaamasta pelkistimen läpi ja kaikki virtaavat vesipyörän läpi.
kun suljemme pumpun, järjestelmään ei tule enää vettä, mutta vesipyörä menee niin lujaa, ettei se voi vain pysähtyä, sillä on inertia. Kun se pyörii jatkuvasti, se työntää nyt vettä ja toimii kuin pumppu. Vesi virtaa silmukan ympäri takaisin itsekseen, kunnes putkien ja vähennysventtiilin vastus hidastaa vettä sen verran, että pyörä lakkaa pyörimästä.
voimme siis kytkeä pumpun päälle ja pois päältä ja vesipyörä pitää veden liikkeessä katkosten aikana lyhyen aikaa.
saamme hyvin samanlaisen skenaarion, kun kytkemme Kelan rinnakkain resistiivisen kuorman kuten lampun kanssa.
kun virtapiiri virtaa ensin lampun läpi ja virtaa siihen, hyvin vähän virtaa virtaa kelan läpi, koska sen vastus on aluksi liian suuri. Vastus pienenee ja antaa enemmän virtaa virrata. Lopulta Kelan tarjoaa lähes mitään vastusta, joten elektronit mieluummin ottaa tämän polun takaisin virtalähteeseen ja lamppu sammuu.
kun kytkemme virtalähteen irti, induktori jatkaa elektronien työntämistä ympäri silmukassa ja lampun läpi, kunnes vastus haihduttaa energian.
mitä Induktorissa tapahtuu, jotta se toimisi näin?
kun johdamme sähkövirtaa johtimen läpi, lanka luo ympärilleen magneettikentän. Voimme nähdä tämän sijoittamalla kompassit ympäri Lanka, kun kuljemme virran läpi Lanka kompassit liikkuvat ja linjassa magneettikentän.
kun käännämme virran suunnan; magneettikenttä kääntyy ja siten kompassit myös kääntävät suunnan tämän suuntaiseksi. Mitä enemmän virtaa johdossa kulkee, sitä suuremmaksi magneettikenttä muuttuu.
kun käärimme langan kelaksi, jokainen lanka tuottaa jälleen magneettikentän, mutta nyt ne kaikki sulautuvat yhteen ja muodostavat suuremman voimakkaamman magneettikentän.
voimme nähdä magneetin magneettikentän vain sirottamalla joitakin rautajuovia magneetin päälle, joka paljastaa magneettivuonoja.
via GIPHY
kun sähkönsyöttö on pois päältä; magneettikenttää ei ole, mutta kun kytkemme virtalähteen, virta alkaa virrata kelan läpi, joten magneettikenttä alkaa muodostua ja kasvaa maksimikokoonsa asti.
magneettikenttä varastoi energiaa. Kun virta katkeaa, magneettikenttä alkaa romahtaa, jolloin magneettikenttä muuttuu sähköenergiaksi ja tämä työntää elektroneja eteenpäin.
via GIPHY
todellisuudessa se tulee tapahtumaan uskomattoman nopeasti, Olemme vain hidastaneet animaatioita, jotta se olisi helpompi nähdä ja ymmärtää.
miksi se tekee näin?
induktorit eivät pidä virran muutoksesta, he haluavat kaiken pysyvän ennallaan. Kun virta kasvaa, he yrittävät pysäyttää sen vastustavalla voimalla. Kun virta vähenee, ne yrittävät pysäyttää sen työntämällä elektroneja ulos yrittäen pitää sen samana kuin se oli.
joten kun piiri menee pois päältä, tulee muutos nykyiseen, se on lisääntynyt. Induktori aikoo yrittää pysäyttää tämän niin se luo vastakkainen voima tunnetaan takaisin EMF tai sähkömotorinen voima, joka vastustaa voima, joka loi sen. Tällöin virta virtaa induktorin läpi akusta. Osa virrasta virtaa yhä läpi, ja samalla se synnyttää magneettikentän, joka vähitellen kasvaa. Koska se kasvaa yhä enemmän virtaa läpi kelan ja takaisin EMF haalistuu pois. Magneettikenttä saavuttaa maksiminsa ja virta tasaantuu. Induktori ei enää vastusta virtaa ja toimii kuten normaali pala lanka. Tämä luo erittäin helppo polku elektronit virtaavat takaisin akku, paljon helpompaa kuin virtaa lampun läpi, joten elektronit virtaavat induktorin ja lamppu ei enää paista.
kun katkaisemme virran, induktori tajuaa, että virta on vähentynyt. Se ei pidä tästä ja yrittää pitää sen vakiona, joten se työntää elektroneja ulos yrittäessään vakauttaa sitä, tämä antaa virtaa valolle. Muista, että magneettikenttä on varastoinut energiaa sen läpi virtaavista elektroneista ja muuntaa tämän takaisin sähköenergiaksi yrittäessään vakauttaa virran virtausta, mutta magneettikenttä on olemassa vain silloin, kun virta kulkee johtimen läpi ja niin kuin virta vähenee piirin vastuksesta, magneettikenttä romahtaa, kunnes se ei enää tarjoa virtaa.
Jos kytkimme vastuksen ja induktorin erillisiin piireihin oskilloskoopille, voimme nähdä vaikutukset silmämääräisesti. Kun virtaa ei ole, suora on vakio ja tasainen nollassa. Mutta kun kuljemme virran läpi vastus, saamme instant pystysuora juoni suoraan ylös ja sitten se tasainen linjat ja jatkuu tietyllä arvolla. Kuitenkin, kun liitämme kelan ja siirtää virran sen läpi, se ei heti nousta, se vähitellen kasvaa ja muodostaa kaareva profiili, lopulta jatkuu tasaisella nopeudella.
kun pysäytämme virran vastuksen läpi, se taas heti putoaa ja saamme tämän äkillisen ja pystyviivan takaisin nollaan. Mutta kun pysäytämme virran kelan läpi, virta jatkuu ja saamme toisen kaarevan Profiilin alas nollaan. Tämä osoittaa meille, miten induktori vastustaa alkuperäistä kasvua ja yrittää myös estää lasku.
by The way we ’ ve covered current in detail in a previous article, do check that out HERE.
miltä induktorit näyttävät?
piirilevyjen induktorit näyttävät suunnilleen alapuolelta.
periaatteessa vain jotain sylinterin tai renkaan ympärille kiedottua kuparilankaa. Meillä on muita malleja, joissa on jokin kotelo yli, tämä on yleensä suojata sen magneettikenttä ja estää tätä häiritsemästä muita komponentteja.
näemme induktorit, jotka esitetään insinööripiirustuksissa tällaisilla symboleilla.
muistettavaa on, että kaikki, jossa on kieritetty Lanka, toimii induktorina, joka sisältää moottorit, muuntajat ja releet.
mihin induktoreita käytetään?
- käytämme niitä boost-muuntimissa DC-lähtöjännitteen nostamiseen ja virran pienentämiseen.
- niillä voidaan kuristaa VAIHTOVIRTALÄHDE ja päästää läpi vain DC.
- käytämme niitä suodattamaan ja erottamaan eri taajuuksia.
- käytämme niitä myös muuntajiin, moottoreihin ja releisiin.
miten Induktanssi mitataan
mitataan induktanssin Induktanssi Henryn yksikössä, sitä suurempi luku; sitä suurempi Induktanssi. Mitä suurempi Induktanssi; mitä enemmän energiaa voimme varastoida ja tarjota, sitä kauemmin kestää myös magneettikentän Rakentaminen ja takaisin EMF kestää kauemmin voittaa.
et voi mitata induktanssia tavallisella yleismittarilla vaikka saat joitakin malleja, joissa tämä funktio on sisäänrakennettuna, mutta se ei anna tarkinta tulosta, se voi olla ok sinulle se riippuu siitä, mihin käytät sitä. Induktanssin tarkkaan mittaamiseen tarvitaan RLC-mittari. Me yksinkertaisesti liittää Kelan yksikköön ja se ajaa pikatestin mitata arvoja.
