Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng inductance ay napaka-abstract. Upang maipaliwanag kung ano ang isang inductance, nagsisimula kami sa mga pangunahing pisikal na phenomena.

Isa, dalawang phenomena at isang law-magnetism sa pamamagitan ng elektrisidad, elektrisidad sa pamamagitan ng magnetismo at batas ni Lenz

1. Elektromagnetikong kababalaghan

Nagkaroon ng isang eksperimento sa pisika ng high school: isang maliit na magnetikong karayom ​​ay inilagay sa tabi ng energized conductor, at ang direksyon ng maliit na magnetikong karayom ​​ay pinalihis, na nagpapakita na mayroong isang magnetic field sa paligid ng kasalukuyang. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay natuklasan noong 1820 ng pisiko ng Denmark na si Oersted.

Kung i-wind ang conductor sa isang bilog, ang magnetic field na nabuo ng bawat bilog ng conductor ay maaaring ma-overlap, at ang pangkalahatang magnetic field ay magiging mas malakas, na maaaring makaakit ng maliliit na bagay. Sa pigura, ang kasalukuyang coil ay 2 ~ 3 A. Tandaan na ang enameled wire ay may rate na kasalukuyang limitasyon, kung hindi man ay matutunaw ito sa mataas na temperatura:

2. (Dynamic) Magnetism

Noong 1831, natuklasan ng siyentipikong British na si Faraday na kapag ang isang bahagi ng isang konduktor sa isang closed circuit ay nagsasagawa ng isang cutting magnetic field, ang elektrisidad ay mabubuo sa conductor. Ang paunang kinakailangan ay ang circuit at ang magnetic field ay nasa isang medyo nagbabago na kapaligiran, kaya tinatawag itong "gumagalaw" na magnetismo, at ang nabuong kasalukuyang tinatawag na kasalukuyang sapilitan.

Maaari kaming mag-eksperimento sa isang motor. Pangkalahatan, ang karaniwang DC brush motor ay may permanenteng magnet sa stator at coil conductor sa rotor. Ang manu-manong pag-ikot ng rotor ay nangangahulugang pinuputol ng conductor ang mga magnetic line ng puwersa. Ikonekta ang dalawang electrode ng motor gamit ang isang oscilloscope, at masusukat ang pagbabago ng boltahe. Ang generator ay ginawa batay sa prinsipyong ito.

3. Batas ni Lenz

Batas ni Lenz: Ang direksyon ng kasalukuyang sapilitan na nabuo ng pagbabago ng magnetic flux ay ang direksyon na sumasalungat sa pagbabago ng magnetic flux.

Ang simpleng pag-unawa sa pangungusap na ito ay: kapag ang magnetikong patlang (panlabas na magnetikong patlang) sa kapaligiran ng konduktor ay nagiging mas malakas, ang magnetic field na nabuo ng sapilitan nitong kasalukuyang ay salungat sa epekto ng panlabas na magnetic field, na ginagawang mahina ang pangkalahatang magnetic field kaysa sa panlabas na magnetic field. Kapag ang magnetikong patlang (panlabas na magnetic field) sa kapaligiran ng konduktor ay humina, ang magnetic field na nabuo ng sapilitan nitong kasalukuyang ay kabaligtaran sa epekto ng panlabas na magnetic field, na ginagawang mas malakas ang pangkalahatang magnetic field kaysa sa panlabas na magnetic field.

Sa batas ni Lenz, ang direksyon ng sapilitan na kasalukuyang sa circuit ay maaaring hatulan.

Dalawa, spiral tube coil-ipaliwanag kung paano gumagana ang inductor

Sa mga taglay ng kaalaman sa itaas na dalawang mga phenomena at isang batas, tingnan natin kung paano gumagana ang inductor.

Ang pinakasimpleng inductance ay isang spiral tube coil:

Sitwasyon sa panahon ng power-up

Naharang namin ang isang maliit na seksyon ng spiral tube at maaari naming makita ang dalawang coil, coil A at coil B:

Sa panahon ng proseso ng power-on, ang sitwasyon ay ang mga sumusunod:

1. Ang kasalukuyang dumadaan sa likid A, na ipinapalagay ang direksyon nito tulad ng ipinakita ng asul na solidong linya, ay tinatawag na panlabas na paggulo kasalukuyang;
2. Ayon sa prinsipyo ng electromagnetism, ang panlabas na paggulo kasalukuyang bumubuo ng isang magnetic field, at ang magnetic field ay nagsisimulang kumalat sa nakapalibot na espasyo at tinatakpan ang likid B, na katumbas ng coil B na pinuputol ang mga linya ng puwersang magnetiko, tulad ng ipinakita ng asul na may tuldok na linya;
3. Ayon sa prinsipyo ng magnetoelectricity, ang sapilitan kasalukuyang ay nabuo sa likid B, ang direksyon ay ipinakita ng solidong berdeng linya, at ang direksyon ay kabaligtaran ng panlabas na paggulo kasalukuyang;
4. Ayon sa batas ni Lenz, ang magnetic field na nabuo ng sapilitan kasalukuyang ay upang salungatin ang magnetic field ng panlabas na paggulo kasalukuyang, kaya ito ay ipinapakita bilang berdeng may tuldok na linya;

Matapos ang lakas ay nagpapatatag (DC)

Matapos ang pagiging sigla ay matatag, ang panlabas na paggulo kasalukuyang ng coil A ay pare-pareho, at ang magnetic field na nabuo nito ay pare-pareho din. Ang magnetic field at coil B ay hindi gumagalaw na may kaugnayan sa bawat isa, kaya't walang magnetisasyon at walang kasalukuyang kinakatawan ng solidong berdeng linya. Sa oras na ito, ang inductance ay katumbas ng isang maikling circuit para sa panlabas na paggulo.

Pangatlo, ang mga katangian ng inductance-ang kasalukuyang hindi maaaring biglang

Matapos maunawaan kung paano gumagana ang inductor, tingnan natin ang pinakamahalagang katangian ng inductor-ang kasalukuyang sa inductor ay hindi maaaring magbago bigla.

Sa figure, ang abscissa ng tamang curve ay oras, at ang ordinate ay ang kasalukuyang sa inductor. Dalhin ang sandali kapag ang switch ay sarado bilang pinagmulan ng oras.

makikita:

1. Sa sandaling ito kapag ang switch ay sarado, ang kasalukuyang sa inductor ay 0A, na kung saan ay katumbas ng isang bukas na circuit.Ito ay dahil ang agarang kasalukuyang nagbago nang husto at isang malaking sapilitan kasalukuyang (berde) ay mabubuo upang mapaglabanan ang panlabas na paggulo kasalukuyang (asul);
2. Sa proseso ng pag-abot sa isang matatag na estado, ang kasalukuyang sa inductor ay nagbabago nang mabilis;
3. Matapos maabot ang matatag na estado, ang kasalukuyang nasa inductor ay I = E / R, na katumbas ng isang maikling circuit ng inductor;
4. Ang pag-echo ng sapilitan kasalukuyang ay ang sapilitan na puwersang electromotive. Ang pagpapaandar nito ay upang salungatin ang E, kaya't ito ay tinatawag na Back EMF (back electromotive force);

4. Ano ang inductance?

Ginagamit ang inductance upang ilarawan ang kakayahan ng isang aparato na labanan ang mga pagbabago sa kasalukuyang.Kung ang kakayahang labanan ang mga pagbabago sa kasalukuyang mas malakas, mas malaki ang inductance, at vice versa.

Para sa paggulo ng DC, ang pangwakas na inductance ay lilitaw bilang isang maikling circuit (ang boltahe ay 0).Ngunit sa proseso ng pagpapasigla, ang boltahe at kasalukuyang ay hindi 0, na nangangahulugang mayroong lakas. Ang proseso ng pag-iipon ng enerhiya na ito ay naniningil. Iniimbak nito ang enerhiya na ito sa anyo ng isang magnetic field. Kung kinakailangan (tulad ng panlabas na paggulo ay hindi maaaring mapanatili ang isang matatag na estado)Kasalukuyang nasa ilalim) naglabas ng enerhiya.

Ang inductance ay isang inertial na aparato sa larangan ng electromagnetics. Ang mga inertial na aparato ay hindi gusto ng mga pagbabago. Tulad ng flywheel sa dinamika, mahirap na lumiko sa simula, at sa sandaling lumiliko ito, mahirap ihinto, at ang pagbabago ng enerhiya ay nangyayari sa panahon.