إن مبدأ المحاثة هو مبدأ تجريدي للغاية ، من أجل شرح معنى المحاثة ، نبدأ بالظواهر الفيزيائية الأساسية.

الأولى ، ظاهرتان وقانون المغناطيسية بالكهرباء والكهرباء بالمغناطيسية وقانون لينز

1. الظاهرة الكهرومغناطيسية

كانت هناك تجربة في فيزياء المدرسة الثانوية: تم وضع إبرة مغناطيسية صغيرة بجانب الموصل النشط ، وانحرف اتجاه الإبرة المغناطيسية الصغيرة ، مما يدل على وجود مجال مغناطيسي حول التيار. تم اكتشاف هذه الظاهرة في عام 1820 من قبل الفيزيائي الدنماركي أورستيد.

إذا قمنا بلف الموصل في دائرة ، فيمكن أن يتداخل المجال المغناطيسي الذي تولده كل دائرة للموصل ، وسيصبح المجال المغناطيسي الكلي أقوى ، مما قد يجذب أجسامًا صغيرة. في الشكل ، تيار الملف هو 2 ~ 3A. لاحظ أن السلك المصقول له حد تيار مقنن ، وإلا فإنه سوف يذوب عند درجة حرارة عالية:

2. (ديناميكي) المغناطيسية

في عام 1831 ، اكتشف العالم البريطاني فاراداي أنه عندما يقوم جزء من موصل في دائرة مغلقة بأداء مجال مغناطيسي مقطوع ، سيتم توليد الكهرباء على الموصل. الشرط الأساسي هو أن تكون الدائرة والحقل المغناطيسي في بيئة متغيرة نسبيًا ، لذلك يطلق عليها اسم المغناطيسية "المتحركة" ، ويسمى التيار المتولد التيار المستحث.

يمكننا تجربة محرك. بشكل عام ، يحتوي محرك الفرشاة DC المشترك على مغناطيس دائم في الجزء الثابت وموصلات الملف في الدوار. يعني تدوير الجزء المتحرك يدويًا أن الموصل يقطع خطوط القوة المغناطيسية ، قم بتوصيل قطبي المحرك باستخدام مرسمة الذبذبات ، ويمكن قياس تغير الجهد. المولد مصنوع على أساس هذا المبدأ.

3. قانون لينز

قانون لينز: اتجاه التيار المستحث المتولد عن تغيير التدفق المغناطيسي هو الاتجاه الذي يعارض تغيير التدفق المغناطيسي.

الفهم البسيط لهذه الجملة هو: عندما يصبح المجال المغناطيسي (المجال المغناطيسي الخارجي) في بيئة الموصل أقوى ، يكون المجال المغناطيسي الناتج عن تياره المستحث معاكسًا لتأثير المجال المغناطيسي الخارجي ، مما يجعل المجال المغناطيسي الكلي أضعف من المجال المغناطيسي الخارجي. عندما يصبح المجال المغناطيسي (المجال المغناطيسي الخارجي) في بيئة الموصل أضعف ، فإن المجال المغناطيسي المتولد من تياره المستحث يكون عكس تأثير المجال المغناطيسي الخارجي ، مما يجعل المجال المغناطيسي الكلي أقوى من المجال المغناطيسي الخارجي.

بموجب قانون لينز ، يمكن الحكم على اتجاه التيار المستحث في الدائرة.

اثنان ، ملف أنبوب لولبي - يشرح كيفية عمل المحرِّض

مع احتياطي المعرفة للظاهرتين السابقتين والقانون ، دعنا نرى كيف يعمل المحرِّض.

أبسط محاثة هي ملف أنبوب حلزوني:

الوضع خلال السلطة

نعترض مقطعًا صغيرًا من الأنبوب الحلزوني ويمكننا رؤية ملفين ، الملف A والملف B:

أثناء عملية التشغيل ، يكون الوضع كما يلي:

1. يُطلق على التيار الذي يمر عبر الملف A ، بافتراض اتجاهه كما هو موضح بالخط الصلب الأزرق ، تيار الإثارة الخارجية ؛
2. وفقًا لمبدأ الكهرومغناطيسية ، يولد تيار الإثارة الخارجي مجالًا مغناطيسيًا ، ويبدأ المجال المغناطيسي بالانتشار في الفضاء المحيط ويغطي الملف B ، وهو ما يعادل الملف B الذي يقطع خطوط القوة المغناطيسية ، كما هو موضح بالخط المنقط الأزرق ؛
3. وفقًا لمبدأ الكهرومغناطيسية ، يتم إنشاء التيار المستحث على الملف B ، ويظهر الاتجاه بالخط الأخضر الصلب ، والاتجاه معاكس لتيار الإثارة الخارجية ؛
4. وفقًا لقانون لينز ، فإن المجال المغناطيسي الذي يولده التيار المستحث هو معارضة المجال المغناطيسي لتيار الإثارة الخارجية ، لذلك يظهر كخط منقط أخضر ؛

بعد استقرار الطاقة (DC)

بعد استقرار التنشيط ، يكون تيار الإثارة الخارجي للملف A ثابتًا ، ويكون المجال المغناطيسي الناتج عنه ثابتًا أيضًا.لا يتحرك المجال المغناطيسي والملف B بالنسبة لبعضهما البعض ، لذلك لا يوجد مغنطة ولا يوجد تيار يمثله الخط الأخضر الصلب. في هذا الوقت ، المحاثة تعادل ماس كهربائى للإثارة الخارجية.

ثالثًا ، خصائص الحث - التيار لا يمكن أن يكون مفاجئًا

بعد فهم كيفية عمل المحرِّض ، دعونا نلقي نظرة على أهم خاصية للمحث - لا يمكن أن يتغير التيار على المحرِّض فجأة.

في الشكل ، تكون حدود المنحنى الأيمن هي الوقت والإحداثيات هي التيار على المحرِّض. خذ اللحظة عندما يكون المفتاح مغلقًا كأصل الوقت.

تستطيع رؤيتها:

1. في اللحظة التي يكون فيها المفتاح مغلقًا ، يكون التيار على المحرِّض 0A ، وهو ما يعادل دائرة مفتوحة ، وذلك لأن التيار اللحظي يتغير بشكل حاد وسيتم توليد تيار مستحث ضخم (أخضر) لمقاومة تيار الإثارة الخارجية (أزرق) ؛
2. في عملية الوصول إلى حالة الاستقرار ، يتغير التيار على المحرِّض بشكل كبير ؛
3. بعد الوصول إلى الحالة المستقرة ، يكون التيار على المحرِّض I = E / R ، وهو ما يعادل دائرة كهربائية قصيرة للمحث ؛
4. صدى التيار المستحث هو القوة الدافعة الكهربية المستحثة ، وتتمثل وظيفته في معارضة E ، لذلك يُطلق عليه اسم Back EMF (القوة الدافعة الكهربائية الخلفية) ؛

4. ما هو الحث؟

تستخدم الحث لوصف قدرة الجهاز على مقاومة التغيرات في التيار ، فإذا كانت القدرة على مقاومة التغيرات في التيار أقوى ، كلما زاد الحث ، والعكس صحيح.

بالنسبة لإثارة التيار المستمر ، يظهر الحث النهائي على شكل دائرة كهربائية قصيرة (الجهد يساوي 0).لكن في عملية التنشيط ، لا يكون الجهد والتيار صفرًا ، مما يعني أن هناك طاقة. يتم شحن عملية تراكم هذه الطاقة. يخزن هذه الطاقة في شكل مجال مغناطيسي. عند الحاجة (مثل الإثارة الخارجية لا يمكن أن تحافظ على حالة ثابتة)التيار تحت) إطلاق الطاقة.

الحث هو جهاز بالقصور الذاتي في مجال الكهرومغناطيسية. لا تحب الأجهزة التي تعمل بالقصور الذاتي التغييرات. تمامًا مثل دولاب الموازنة في الديناميكيات ، من الصعب الدوران في البداية ، وبمجرد أن تدور ، يصعب إيقافها ، ويحدث تحويل الطاقة خلال الفترة.