Ismerje meg, hogyan működnek az induktorok, hol használjuk őket, miért használjuk őket, a különböző típusokat és miért fontosak.
görgessen az aljára a YouTube oktatóanyagának megtekintéséhez.
ne feledje, hogy az elektromosság veszélyes és végzetes lehet, képzettnek és kompetensnek kell lennie bármilyen elektromos munka elvégzéséhez.
mi az az induktor?
az induktor egy elektromos áramkör olyan alkotóeleme, amely energiát tárol a mágneses mezőjében. Ezt szinte azonnal felszabadíthatja. Az energia tárolása és gyors felszabadítása nagyon fontos tulajdonság, ezért használjuk őket mindenféle áramkörben.
előző cikkünkben megnéztük, hogyan működnek a kondenzátorok, hogy olvassa el kattintson ide.
hogyan működik az induktor?
először gondolj a víz folyik, bár néhány csövek. Van egy szivattyú, amely ezt a vizet nyomja, ami megegyezik az akkumulátorunkkal. A cső két ágra oszlik, a csövek egyenértékűek a vezetékeinkkel. Az egyik ágban van egy cső, amelyben reduktor van, ez a redukció kissé megnehezíti a víz áramlását, tehát egyenértékű az elektromos áramkör ellenállásával.
a másik ág egy víz kerék beépített. A vízkerék foroghat, és a rajta átfolyó víz forgatni fogja. A kerék azonban nagyon nehéz, így időbe telik, hogy felgyorsuljon, és a víznek folyamatosan nyomnia kell, hogy mozogjon. Ez egyenértékű az induktorunkkal.
amikor először indítsa el a szivattyút, a víz fog folyni, és azt akarja, hogy vissza a szivattyú, mint ez egy zárt hurok, mint amikor elektronok elhagyják az akkumulátort áramlanak, hogy megpróbáljanak visszatérni az akkumulátor másik oldalára.
kérjük, vegye figyelembe – ezekben az animációkban az elektron áramlását használjuk, amely negatívtól pozitívig terjed, de lehet, hogy megszokta a hagyományos áramlást, amely pozitívtól negatívig terjed. Csak legyen tisztában a kettővel és azzal, hogy melyiket használjuk.
keresztül GIPHY
ahogy a víz folyik; eléri az ágakat, és el kell döntenie, hogy melyik utat választja. A víz a kerékre tolódik, de a kerék némi időt vesz igénybe, hogy mozogjon, és így sok ellenállást ad a csőnek, ami túl megnehezíti a víz áramlását ezen az úton, ezért a víz ehelyett a reduktor útját veszi át, mert egyenesen átfolyhat, és sokkal könnyebben visszatérhet a szivattyúhoz.
ahogy a víz folyamatosan nyomja, a kerék egyre gyorsabban forog, amíg el nem éri a maximális sebességet. Most a kerék szinte semmilyen ellenállást nem nyújt, így a víz sokkal könnyebben átfolyhat ezen az úton, mint a reduktor útja. A víz nagyjából leáll a reduktoron keresztül, és mind a vízkeréken keresztül áramlik.
amikor kikapcsoljuk a szivattyút, nem kerül több víz a rendszerbe, de a vízkerék olyan gyorsan megy, hogy nem tud csak megállni, tehetetlensége van. Ahogy folyamatosan forog, most nyomja a vizet, és úgy viselkedik, mint egy szivattyú. A víz a hurok körül visszaáramlik önmagára, amíg a csövek ellenállása és a reduktor lelassítja a vizet annyira, hogy a kerék leálljon.
ezért be-és kikapcsolhatjuk a szivattyút, és a vízkerék rövid ideig tartja a vizet a megszakítások alatt.
nagyon hasonló forgatókönyvet kapunk, amikor egy induktort párhuzamosan csatlakoztatunk egy ellenállási terheléssel, például lámpával.
amikor az áramkört tápláljuk, az elektronok először átáramolnak a lámpán és táplálják, nagyon kevés áram áramlik át az induktoron, mert ellenállása először túl nagy. Az ellenállás csökken, és lehetővé teszi, hogy több áram áramoljon. Végül az induktor szinte semmilyen ellenállást nem biztosít, így az elektronok inkább ezt az utat választják vissza az áramforráshoz, és a lámpa kikapcsol.
amikor leválasztjuk a tápegységet, az induktor folytatja az elektronok nyomását egy hurokban és a lámpán keresztül, amíg az ellenállás el nem oszlatja az energiát.
mi történik az Induktorban, hogy így viselkedjen?
amikor elektromos áramot vezetünk át egy vezetéken, a vezeték mágneses mezőt generál körülötte. Ezt úgy láthatjuk, hogy iránytűket helyezünk a huzal köré, amikor áramot vezetünk át a huzalon, az iránytűk mozognak és igazodnak a mágneses mezőhöz.
amikor megfordítjuk az áram irányát; a mágneses mező megfordul, így az iránytűk is megfordítják az irányt, hogy igazodjanak ehhez. Minél több áramot vezetünk át egy huzalon, annál nagyobb lesz a mágneses mező.
amikor a huzalt tekercsbe tekerjük, minden huzal ismét mágneses mezőt hoz létre, de most mind összeolvadnak, és egy nagyobb, erősebb mágneses mezőt alkotnak.
a mágnes mágneses mezőjét csak úgy láthatjuk, ha néhány vasreszeléket szórunk egy mágnesre, amely feltárja a mágneses fluxus vonalakat.
via GIPHY
amikor az áramellátás ki van kapcsolva; nincs mágneses mező, de amikor csatlakoztatjuk a tápegységet, az áram elkezd áramlani a tekercsen, így mágneses mező kezd kialakulni és növekedni a maximális méretig.
a mágneses mező energiát tárol. Amikor az energiát elvágják, a mágneses mező elkezd összeomlani, így a mágneses mező elektromos energiává alakul át, és ez az elektronokat tovább tolja.
via GIPHY
a valóságban ez fog történni hihetetlenül gyors, már csak lassította az animációk le, hogy könnyebb látni és megérteni.
miért teszi ezt?
az induktorok nem szeretik az áram változását, azt akarják, hogy minden ugyanaz maradjon. Amikor az áram növekszik, megpróbálják megállítani egy ellentétes erővel. Amikor az áram csökken, megpróbálják megállítani az elektronokat, hogy megpróbálják megtartani ugyanazt, mint amilyen volt.
tehát amikor az áramkör ki-be megy, változás lesz az áramban, megnőtt. Az induktor megpróbálja megállítani ezt, így létrehoz egy ellentétes erőt, amelyet hátsó EMF-nek vagy elektromotoros erőnek neveznek, amely ellenzi azt az erőt, amely létrehozta. Ebben az esetben az áram az induktoron keresztül áramlik az akkumulátorról. Néhány áram még mindig átáramlik, és ahogy ez megtörténik, mágneses mezőt hoz létre, amely fokozatosan növekszik. Ahogy növekszik, egyre több áram áramlik át az induktoron, és a hátsó EMF elhalványul. A mágneses mező eléri a maximumot, és az áram stabilizálódik. Az induktor már nem ellenáll az áram áramlásának, és úgy viselkedik, mint egy normál huzaldarab. Ez nagyon könnyű utat teremt az elektronok számára az akkumulátorhoz való visszatéréshez, sokkal könnyebb, mint a lámpán keresztül áramolni, így az elektronok az induktoron keresztül áramlanak, és a lámpa már nem ragyog.
amikor lekapcsoljuk az áramot, az induktor rájön, hogy csökkent az áram. Ez nem tetszik neki, és megpróbálja állandó szinten tartani, ezért kiszorítja az elektronokat, hogy megpróbálja stabilizálni, ez táplálja a fényt. Ne feledje, hogy a mágneses mező tárolja az energiát a rajta átáramló elektronokból, és ezt vissza fogja alakítani elektromos energiává, hogy megpróbálja stabilizálni az áramáramot, de a mágneses mező csak akkor létezik, ha az áram áthalad a vezetéken, és így az áram csökken az áramkör ellenállásából, a mágneses mező összeomlik, amíg már nem szolgáltat semmilyen energiát.
Ha egy ellenállást és egy induktort külön áramkörökben csatlakoztatunk egy oszcilloszkóphoz, vizuálisan láthatjuk a hatásokat. Ha nincs áram, a vonal állandó és nulla. De amikor áramot vezetünk át az ellenálláson, azonnal függőleges ábrát kapunk egyenesen felfelé, majd sík vonalakkal folytatódik egy bizonyos értéken. Amikor azonban egy induktort csatlakoztatunk és áramot vezetünk át rajta, az nem azonnal emelkedik fel, fokozatosan növekszik, és ívelt profilt képez, végül átalánydíj mellett folytatódik.
amikor megállítjuk az áramot az ellenálláson keresztül, az ismét azonnal leesik, és ezt a hirtelen és függőleges vonalat nullára állítjuk vissza. De amikor megállítjuk az áramot az induktoron keresztül, az áram folytatódik, és egy másik görbe profilt kapunk nullára. Ez megmutatja nekünk, hogy az induktor ellenáll a kezdeti növekedésnek, és megpróbálja megakadályozni a csökkenést.
mellesleg már tárgyalt aktuális részletesen egy korábbi cikkben, ellenőrizze, hogy ki itt.
hogy néznek ki az induktorok?
Az áramköri lapok induktorai az alábbiak szerint fognak kinézni.
alapvetően csak egy henger vagy gyűrű köré tekert rézhuzal. Kapunk más terveket, amelyeknek van néhány burkolata, ez általában a mágneses mező védelme, és megakadályozza, hogy ez zavarja a többi alkatrészt.
látni fogjuk, hogy az induktorok a mérnöki rajzokon ilyen szimbólumokkal vannak ábrázolva.
nem szabad elfelejteni, hogy minden tekercselt vezetékkel induktorként fog működni, amely motorokat, transzformátorokat és reléket tartalmaz.
mire használjuk az induktorokat?
- a boost konverterekben használjuk őket, hogy növeljük az egyenáramú kimeneti feszültséget, miközben csökkentjük az áramot.
- használhatjuk őket arra, hogy MEGFOJTSUNK egy AC tápegységet, és csak DC-t engedjünk át.
- különböző frekvenciák szűrésére és elkülönítésére használjuk őket.
- transzformátorokhoz, motorokhoz és relékhez is használjuk őket.
az induktivitás mérése
mérjük az induktor induktivitását Henry egységében, minél nagyobb a szám; minél nagyobb az induktivitás. Minél nagyobb az induktivitás; minél több energiát tudunk tárolni és biztosítani, a mágneses mező felépítése is hosszabb időt vesz igénybe, és a hátsó EMF leküzdése hosszabb ideig tart.
az induktivitást nem lehet szabványos multiméterrel mérni, bár néhány modellt beépíthet ezzel a funkcióval, de ez nem adja meg a legpontosabb eredményt, ami rendben lehet számodra ez attól függ, hogy mire használod. Az induktivitás pontos méréséhez RLC mérőt kell használnunk. Egyszerűen csatlakoztatjuk az induktort az egységhez, és gyors tesztet hajt végre az értékek mérésére.
