메시지

인덕턴스 기본 사항 1- '와이어'가 '루프'로 감겨있을 때 인덕턴스가되는 이유는 무엇입니까? 인덕턴스 란 무엇입니까?

  • 저자:Roger
  • 출시일:2021-01-13

인덕턴스의 작동 원리는 매우 추상적이며 인덕턴스가 무엇인지 설명하기 위해 기본적인 물리적 현상부터 시작합니다.


하나, 두 현상과 전기에 의한 자기 법칙, 자기에 의한 전기와 렌츠의 법칙

1. 전자기 현상

고등학교 물리학에서 실험이있었습니다. 작은 자기 바늘을 통전 된 도체 옆에 놓고 작은 자기 바늘의 방향이 편향되어 전류 주변에 자기장이 있음을 나타냅니다. 이 현상은 1820 년 덴마크 물리학 자 Oersted에 의해 발견되었습니다.

그림 1- 통전 된 도체 주위에 자기장이 있습니다 (직선)

도체를 원으로 감 으면 도체의 각 원에서 발생하는 자기장이 겹쳐지고 전체적인 자기장이 강해져 작은 물체를 끌어 당길 수 있습니다. 그림에서 코일의 전류는 2 ~ 3A입니다. 에나멜 처리 된 와이어에는 정격 전류 제한이 있습니다. 그렇지 않으면 고온에서 녹습니다.

그림 2- 통전 된 도체 (코일)가 작은 물체를 끌어 당깁니다.

2. (동적) 자기

1831 년 영국 과학자 패러데이는 폐쇄 회로의 도체 일부가 자기장을 절단하면 도체에서 전기가 생성된다는 사실을 발견했습니다. 전제 조건은 회로와 자기장이 상대적으로 변화하는 환경에 있기 때문에 "움직이는"자기라고하며 생성 된 전류를 유도 전류라고합니다.

모터로 실험 할 수 있습니다. 일반적으로 일반 DC 브러시 모터에는 고정자에 영구 자석이 있고 회 전자에 코일 도체가 있습니다. 회 전자를 수동으로 회전 시킨다는 것은 도체가 자력선을 절단하는 것을 의미하며 모터의 두 전극을 오실로스코프로 연결하면 전압 변화를 측정 할 수 있습니다. 발전기는이 원리에 따라 만들어집니다.

그림 3- 전압을 확인하기 위해 모터 회 전자를 수동으로 회전

3. Lenz의 법칙

렌츠의 법칙 : 자속의 변화에 ​​의해 생성되는 유도 전류의 방향은 자속의 변화에 ​​반대하는 방향입니다.

이 문장의 간단한 이해는 도체 환경의 자기장 (외부 자기장)이 강해지면 유도 전류에 의해 생성 된 자기장이 외부 자기장의 영향과 반대가되어 전체 자기장이 외부 자기장보다 약해집니다. 도체 환경의 자기장 (외부 자기장)이 약 해지면 유도 전류에 의해 생성되는 자기장이 외부 자기장의 영향과 반대가되어 전체 자기장이 외부 자기장보다 강해집니다.

Lenz의 법칙에 따라 회로의 유도 전류 방향을 판단 할 수 있습니다.


2, 나선형 튜브 코일-인덕터 작동 방식 설명

위의 두 가지 현상과 법칙에 대한 지식을 가지고 인덕터가 어떻게 작동하는지 봅시다.

가장 간단한 인덕턴스는 나선형 튜브 코일입니다.

그림 4- 솔레노이드 인덕턴스 (솔레노이드)

전원 공급 중 상황

나선형 튜브의 작은 부분을 가로 채면 코일 A와 코일 B라는 두 개의 코일을 볼 수 있습니다.

그림 5-A 나선형 튜브 코일 A와 코일 B의 짧은 부분

전원 공급 과정에서 상황은 다음과 같습니다.

  1. 파란색 실선으로 표시된 방향을 가정하고 코일 A를 통과하는 전류를 외부 여자 전류라고합니다.
  2. 전자기의 원리에 따르면 외부 여자 전류는 자기장을 생성하고 자기장은 주변 공간으로 퍼지기 시작하여 코일 B를 덮습니다. 이는 파란색 점선으로 표시된 것처럼 자기력선을 절단하는 코일 B와 동일합니다.
  3. 자기 전기의 원리에 따라 유도 전류는 코일 B에 생성되고 방향은 녹색 실선으로 표시되며 방향은 외부 여자 전류와 반대입니다.
  4. Lenz의 법칙에 따르면, 유도 전류에 의해 생성 된 자기장은 외부 여자 전류의 자기장과 반대되므로 녹색 점선으로 표시됩니다.

전원 안정화 후 (DC)

통전이 안정된 후에는 코일 A의 외부 여자 전류가 일정하고 그에 의해 생성되는 자기장도 일정합니다. 자기장과 코일 B는 서로 상대적으로 움직이지 않으므로 자화가 없으며 전류가 녹색 실선으로 표시되지 않습니다. 이때 인덕턴스는 외부 여자의 단락에 해당합니다.


셋째, 인덕턴스 특성-전류는 갑작스럽지 않습니다.

인덕터의 작동 원리를 이해 한 후 인덕터의 가장 중요한 특성을 살펴 보겠습니다. 인덕터의 전류는 갑자기 변할 수 없습니다.

그림 6- 인덕터의 전류 변화

그림에서 오른쪽 곡선의 가로 좌표는 시간이고 세로 좌표는 인덕터의 전류입니다. 스위치가 닫힌 순간을 시간 원점으로 생각하십시오.

볼 수 있습니다 :

  1. 스위치가 닫히는 순간 인덕터의 전류는 0A로 개방 회로에 해당하는데 이는 순간 전류가 급격히 변화하고 외부 여자 전류 (파란색)에 저항하기 위해 큰 유도 전류 (녹색)가 생성되기 때문입니다.
  2. 정상 상태에 도달하는 과정에서 인덕터의 전류는 기하 급수적으로 변합니다.
  3. 정상 상태에 도달 한 후 인덕터의 전류는 I = E / R이며, 이는 인덕터의 단락과 동일합니다.
  4. 유도 전류를 에코하는 것은 유도 기전력이며, 그 기능은 E에 대항하는 것이므로 Back EMF (역기전력)라고합니다.

4. 인덕턴스 란 무엇입니까?

인덕턴스는 전류 변화에 저항하는 장치의 능력을 설명하는 데 사용됩니다. 전류 변화에 저항하는 능력이 강할수록 인덕턴스가 커지고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

DC 여기의 경우 최종 인덕턴스는 단락 (전압 0)으로 나타납니다.그러나 통전 과정에서 전압과 전류가 0이 아니므로 전력이 있음을 의미합니다.이 에너지를 축적하는 과정은 충전 중입니다.이 에너지를 자기장의 형태로 저장합니다. 필요할 때 (예 : 외부 여자는 정상 상태를 유지할 수 없음)현재) 방출 에너지.

그림 7- 인덕터의 에너지

인덕턴스는 전자기 분야의 관성 장치입니다. 관성 장치는 변화를 좋아하지 않습니다. 동역학의 플라이휠처럼 처음에는 회전하기 어렵고, 일단 회전하면 멈추기 어렵고, 그 기간 동안 에너지 변환이 발생합니다.