Lær Hvordan Induktorer fungerer, hvor vi bruker Dem, hvorfor vi bruker dem, de forskjellige typene og hvorfor de er viktige.
Bla til bunnen for Å se YouTube-opplæringen.
Husk At Elektrisitet er farlig og kan være dødelig, du bør være kvalifisert og kompetent til å utføre elektrisk arbeid.
Hva Er En Induktor?
en induktor er en komponent i en elektrisk krets som lagrer energi i sitt magnetfelt. Det kan frigjøre dette nesten umiddelbart. Å kunne lagre og raskt frigjøre energi er en svært viktig funksjon, og det er derfor vi bruker dem i alle slags kretser.
I vår forrige artikkel så vi på hvordan kondensatorer fungerer, for å lese DET KLIKK HER.
Hvordan Fungerer En Induktor?
først tenk på vann som strømmer om noen rør. Det er en pumpe som skyver dette vannet som tilsvarer batteriet vårt. Røret splittes i to grener, rørene tilsvarer våre ledninger. En gren har et rør med en redusering i den, den reduksjonen gjør det litt vanskelig for vann å strømme gjennom, så det tilsvarer motstand i en elektrisk krets.
den andre grenen har et vannhjul innebygd. Vannhjulet kan rotere og vannet som strømmer gjennom det, vil føre til at det roterer. Hjulet er veldig tungt, men det tar litt tid å komme opp i fart og vannet må fortsette å presse mot det for å få det til å bevege seg. Dette tilsvarer vår induktor.
når vi først starter pumpen, vil vannet strømme og det vil komme tilbake til pumpen, da dette er en lukket sløyfe, akkurat som når elektroner forlater batteriet.de flyter for å prøve å komme tilbake til den andre siden av batteriet.Vær oppmerksom På – i disse animasjonene bruker vi elektronstrøm som er fra negativ til positiv, men du kan være vant til å se konvensjonell strømning som er fra positiv til negativ. Bare vær oppmerksom på de to og hvilken vi bruker.
via GIPHY
som vannet strømmer; det når grenene og må bestemme hvilken vei å ta. Vannet skyver mot hjulet, men hjulet kommer til å ta litt tid å komme i bevegelse, og så legger det mye motstand mot røret, noe som gjør det for vanskelig for vann å strømme gjennom denne banen, derfor vil vannet i stedet ta veien til reduksjonsmidlet fordi det kan strømme rett gjennom og komme tilbake til pumpen mye lettere.
når vannet fortsetter å skyve, begynner hjulet å svinge raskere og raskere til det når sin maksimale hastighet. Nå gir hjulet ikke nesten noen motstand, slik at vannet kan strømme gjennom denne banen mye lettere enn reduksjonsbanen. Vannet vil ganske mye slutte å strømme gjennom reduksjonsmidlet og vil alle strømme gjennom vannhjulet.
når vi slår av pumpen, kommer ikke mer vann inn i systemet, men vannhjulet går så fort det kan ikke bare stoppe, det har treghet. Som det fortsetter å rotere, vil det nå skyve vannet og fungere som en pumpe. Vannet vil strømme rundt løkken tilbake på seg selv til motstanden av rørene og redusering bremser vannet ned nok til at hjulet slutter å spinne.
vi kan derfor slå pumpen av og på, og vannhjulet vil holde vannet i bevegelse i en kort periode under avbruddene.
Vi får et veldig lignende scenario når vi kobler en induktor parallelt med en resistiv belastning som en lampe.
når vi driver kretsen, vil elektronene først strømme gjennom lampen og drive den, svært lite strøm vil strømme gjennom induktoren fordi motstanden først er for stor. Motstanden vil redusere og tillate mer strøm å strømme. Til slutt gir induktoren nesten ingen motstand, slik at elektronene vil foretrekke å ta denne banen tilbake til strømkilden og lampen slås av.
når vi kobler fra strømforsyningen, vil spolen fortsette å skyve elektroner rundt i en løkke og gjennom lampen til motstanden sprer energien.
Hva Skjer I Induktoren for At Den Skal Fungere Slik?
når vi sender elektrisk strøm gjennom en ledning, vil ledningen generere et magnetfelt rundt det. Vi kan se dette ved å plassere kompasser rundt ledningen, når vi passerer strøm gjennom ledningen, vil kompassene bevege seg og justere seg med magnetfeltet.
når vi reverserer retningen av strømmen; magnetfeltet reverserer og kompassene reverserer også retningen for å justere med dette. Jo mer strøm vi passerer gjennom en ledning, desto større blir magnetfeltet.
når vi pakker ledningen inn i en spole, produserer hver ledning igjen et magnetfelt, men nå vil de alle fusjonere sammen og danne et større kraftigere magnetfelt.
vi kan se magnetfeltet til en magnet bare ved å sprinkle noen jernspon over en magnet som avslører de magnetiske fluxlinjene.
VIA GIPHY
når strømforsyningen er slått av; det finnes ingen magnetfelt, men når vi kobler strømforsyningen, vil strømmen begynne å strømme gjennom spolen, slik at et magnetfelt begynner å danne og øke i størrelse opp til maksimal størrelse.
magnetfeltet lagrer energi. Når strømmen er kuttet, vil magnetfeltet begynne å kollapse og så magnetfeltet vil bli omgjort til elektrisk energi, og dette skyver elektronene sammen.
via GIPHY
i virkeligheten kommer det til å skje utrolig fort, vi har bare bremset animasjonene ned for å gjøre det lettere å se og forstå.
Hvorfor Gjør Det Dette?
Induktorer liker ikke en endring i nåværende, de vil at alt skal forbli det samme. Når strømmen øker, prøver de å stoppe den med en motsatt kraft. Når strømmen minker, prøver de å stoppe det ved å skyve elektroner ut for å prøve å holde det det samme som det var.
Så når kretsen går fra av til på, vil det bli en endring i strømmen, den har økt. Induktoren skal prøve å stoppe dette, slik at det skaper en motsatt kraft kjent som en back EMF eller elektromotorisk kraft som motsetter kraften som skapte den. I dette tilfellet strømmer strømmen gjennom induktoren fra batteriet. Noen nåværende kommer fortsatt til å strømme gjennom, og som det gjør, genererer det et magnetfelt som gradvis vil øke. Som det øker mer og mer strøm vil strømme gjennom spole OG tilbake EMF vil visne bort. Magnetfeltet vil nå sitt maksimum og strømmen stabiliserer seg. Induktoren motstår ikke lenger strømmen av strøm og fungerer som et vanlig stykke ledning. Dette skaper en veldig enkel bane for elektronene å strømme tilbake til batteriet, mye lettere enn å strømme gjennom lampen, slik at elektronene vil strømme gjennom spolen og lampen vil ikke lenger skinne.
når vi kutter strømmen, innser induktoren at det har vært en reduksjon i strømmen. Det liker ikke dette og prøver å holde det konstant, så det vil presse elektroner ut for å prøve å stabilisere det, dette vil slå lyset opp. Husk at magnetfeltet har lagret energi fra elektronene som strømmer gjennom det og vil konvertere dette tilbake til elektrisk energi for å prøve å stabilisere strømmen, men magnetfeltet vil bare eksistere når strømmen passerer gjennom ledningen og slik at strømmen avtar fra motstanden til kretsen, kollapser magnetfeltet til det ikke lenger gir noen kraft.
hvis vi koblet en motstand og en induktor i separate kretser til et oscilloskop, kan vi visuelt se effektene. Når ingen strøm flyter linjen er konstant og flat på null. Men når vi passerer strøm gjennom motstanden, får vi en umiddelbar vertikal tomt rett opp og så flat linjer og fortsetter til en viss verdi. Men når vi kobler en induktor og passerer strøm gjennom den, vil den ikke umiddelbart stige opp, den vil gradvis øke og danne en buet profil, og til slutt fortsette med en flat rate.
når vi stopper strømmen gjennom motstanden, faller den igjen umiddelbart, og vi får denne plutselige og vertikale linjen tilbake til null. Men når vi stopper strømmen gjennom induktoren, fortsetter strømmen og vi får en annen buet profil ned til null. Dette viser oss hvordan induktoren motstår den første økningen og forsøker også å forhindre nedgangen.
Forresten vi har dekket nåværende i detalj i en tidligere artikkel, sjekk det UT her.
Hvordan Ser Induktorer ut?
Induktorer i kretskort vil se noe ut som nedenfor.
I Utgangspunktet er bare noen kobbertråd viklet rundt en sylinder eller en ring. Vi får andre design som har noen casing over, dette er vanligvis å skjerme sin magnetfelt og hindre at dette forstyrrer andre komponenter.
vi vil se induktorer representert på tekniske tegninger med symboler som disse.
Noe å huske er at alt med en spiraltråd vil fungere som en induktor som inkluderer motorer, transformatorer og releer.
Hva Bruker Vi Induktorer til?
- Vi bruker dem i boost-omformere for å øke DC-utgangsspenningen mens strømmen reduseres.
- Vi kan bruke dem til å kvele EN AC-forsyning og la BARE DC passere.
- Vi bruker dem til å filtrere og skille forskjellige frekvenser.
- vi bruker dem også til transformatorer, motorer og releer.
Hvordan Måle Induktans
vi måler induktansen til en induktor i Henry-enheten, jo større tallet; jo høyere induktans. Jo høyere induktans; jo mer energi vi kan lagre og gi, vil det også ta lengre tid for magnetfeltet å bygge og baksiden EMF vil ta lengre tid å overvinne.
du kan ikke måle induktans med et standard multimeter selv om du kan få noen modeller med denne funksjonen innebygd, men det vil ikke gi det mest nøyaktige resultatet, det kan være ok for deg avhenger det av hva du bruker den til. For å måle induktans nøyaktig, må vi bruke EN rlc meter. Vi kobler bare induktoren til enheten, og den vil kjøre en rask test for å måle verdiene.
