마지막 기사는 인덕턴스를 이해하기위한 '지각 적'에 관한 것이고,이 기사는 인덕턴스를 이해하기위한 '합리적'에 관한 것입니다.이 칼럼의 전통을 고수하면서 몇 가지 교과서 공식을 나열하고 이해를 돕기 위해 생생한 gif 애니메이션을 넣습니다.

1. 인덕턴스 단위

이전 기사에서 볼 수 있듯이 인덕턴스는 전류 변화에 저항하는 장치의 능력을 반영합니다. 이 "대결"은 인덕터의 유도 전류 및 유도 기전력 (역기전력이라고도 함)에 반영됩니다.

인덕턴스의 단위는 Henry이고 기호는 L입니다. L = 1 Henry의 정의는 전류가 초당 1A / s (1A / s)의 리듬으로 변화하며 인덕터에서 생성 된 유도 기전력의 전압이 1V 인 경우이 인덕턴스는 1 Henry입니다.

무선 및 통신 장비에서 공통 인덕턴스 단위는 MHz 수준의 전류 변화에 반응하는 nH (나노 헨리)이고, 전원 및 전원 공급 장치에서 공통 인덕턴스 단위는 KHz 수준 전류에 응답하는 μH (uH, 마이크로 헨리)입니다. 변경; 오디오 장비에서 공통 인덕턴스 단위는 mH (haoheng)이며 수백 Hz에서 2KHz의 전류 변화를 처리 할 수 ​​있습니다.

전류 변화에 저항하는 과정에서 인덕터는 전기 및 자기 에너지의 변환을 수반하며 인덕터의 용량이 클수록 변환 및 저장 될 수있는 에너지가 커집니다.

2. 인덕터의 전압 및 전류 변화

인덕터의 전압과 전류 사이의 관계를 살펴 보겠습니다. V = -L * di / dt

이 공식은 인덕터에 유도 된 기전력의 전압이 전류 변화 속도와 관련이 있음을 반영합니다.

상수 L의 경우 전류 변화가 빠를수록 유도 기전력 전압이 생성됩니다. 특히 회로 스위치가 열리거나 닫힐 때 전류의 순간적인 변화로 인해 회로 스위치 위치에 스파크가 발생할 수 있습니다. 짧지 만 반드시 에너지가 클 필요는 없습니다).

우리는 아래와 같이 인덕턴스, 저항 및 전력 (주기적 구형파)으로 구성된 회로를 구축합니다.

전압계는 파형을 쉽게 볼 수 있도록 각 장치에 병렬로 연결됩니다. 특히 저항 양단의 전압을 통해 회로 양단의 전류를 추정 할 수 있습니다 (옴의 법칙). 전원 공급 장치는 최대 10V, 최소 0V 및 100Hz의 주기적 구형파입니다.

인덕터의 전압 및 전류 파형 변화를 살펴 보겠습니다.

그중 녹색 파형은 전원 전압 변화를, 노란색 파형은 인덕터 전압 변화를, 파란색 파형은 저항 전압 변화를 나타내며 전체 회로의 전류 변화를 반영합니다.

전원 공급 장치가 0V-> 10V에서 변경되면 인덕터의 전압이 양의 펄스 (전압 급격한 변화)를 생성하고이 펄스의 극성은 전원 공급 장치 전압의 극성과 반대입니다. 인덕터 전압은 전원 전압의 영향을 약화시키기 때문에 전류가 갑자기 증가하지 않고 전체 회로의 전류는 0A에서 시작하여 정상 상태에 도달 할 때까지 점차적으로 증가합니다 (전류는 갑자기 변할 수 없음).

전원 공급 장치가 10V-> 0V에서 변경되면 인덕터의 전압이 음의 펄스 (전압 갑작스러운 변화)를 생성하고이 펄스의 극성은 전원 공급 장치 전압의 극성과 동일합니다. 인덕터 전압은 전원 전압의 영향을 계속하기 때문에 전류가 갑자기 감소하지 않습니다. 전체 회로의 전류는 1A (10V / 10Ω)에서 시작하여 정상 상태에 도달 할 때까지 점차 감소합니다 (전류가 갑자기 변할 수 없음).

이것은 인덕턴스가 전자기 분야의 관성 장치라는 이전 기사에서 언급 한 것과 일치합니다. 전류가 변하는 것을 좋아하지 않고 항상 자체 에너지를 사용하여 전류의 원래 상태를 유지합니다.

전원 공급 장치 전압이 0V 이상인 경우에도 전체 회로가 켜진 경우에도이 회로에 의도적으로 배치 된 스위칭 장치는 없습니다. 그러나 회로에 스위치를 넣으면 스위치가 꺼진 상황과 전원이 0V 일 때의 상황이 다르므로 나중에 분석하겠습니다. 인덕터가 전류의 관성 장치 역할을한다고 상상할 수 있는데, 회로가 갑자기 끊어지고 전류에 루프가 없다면 어떻게 될까요?

셋째, 인덕턴스의 시정 수

LR 회로에서 외부 여기 (DC) 변경에 대한 응답으로 인덕터의 전압 및 전류가 안정된 상태에 도달하기 위해 특정 프로세스가 필요하며 파형이 지수 변화를 따릅니다.

시간 상수 τ = L / R. 5τ 이후에 인덕터의 전압과 전류는 안정된 경향이 있으며, 특히 DC의 경우이 시점에서 인덕터는 단락에 해당하고 전류는 최대 Imax = V / R에 도달합니다.

정상 상태에 도달하는 과정에서 인덕터는 에너지를 저장 (전기 에너지를 자기 에너지로 변환, 0V-> 10V에서 위에서 언급 한 여기 전력 변화에 해당)하거나 에너지를 방출 (자기 에너지를 전기 에너지로 변환, 10V에서 위에서 언급 한 여기 전원 공급에 해당)합니다. > 0V 변경). 따라서이 상수는 충전 및 방전 시간 상수라고도합니다.

넷째, 인덕터 유도 리액턴스의 임피던스

커패시턴스와 마찬가지로 서로 다른 주파수 여기에서 인덕턴스의 성능을 측정하려면 임피던스가 필요하며, 특히 순수 유도 회로의 경우 임피던스는 인덕 티브 리액턴스입니다.

인덕턴스와 인덕턴스를 계산하는 공식은 X = 2π * f * L입니다. 주파수가 높을수록 유도 리액턴스가 커집니다.

예를 들어 그림 2의 전원 공급 장치 여기를 100Hz에서 1KHz로 늘리면 어떻게 될까요?

이 회로에서 주파수가 증가하면 인덕터의 임피던스가 커져서 인덕터에 더 많은 전압이 분배 될 수 있고 저항에 더 적은 전압이 분배된다는 것을 의미합니다. 또 다른 관점에서 저항이 부하라면 강압 회로 아닌가요?

5. 인덕턴스와 커패시턴스 비교 (공식)

기억하는 데 도움이되도록 인덕턴스와 커패시턴스의 비교를 나열 해 보겠습니다.

(전체 텍스트 이후 교과서의 공식이 정말 중요합니다)