lajme

Si funksionojnë induktorët

Nga: Marshall Brain

induktor

Një përdorim i madh i induktorëve është bashkimi i tyre me kondensatorë për të krijuar oshilatorë. HUNTSTOCK / GETTY IMAGES

Një induktor është pothuajse aq i thjeshtë sa mund të bëhet një komponent elektronik - është thjesht një spirale teli. Megjithatë, rezulton se një mbështjellje teli mund të bëjë disa gjëra shumë interesante për shkak të vetive magnetike të një spirale.

Në këtë artikull, ne do të mësojmë gjithçka rreth induktorëve dhe për çfarë përdoren.

Përmbajtja

Bazat e induktorit

Henries

Aplikimi i induktorit: Sensorët e semaforit

Bazat e induktorit

Në një diagram qarku, një induktor tregohet si kjo:

Për të kuptuar se si një induktor mund të funksionojë në një qark, kjo shifër është e dobishme:

Ajo që shihni këtu është një bateri, një llambë, një spirale teli rreth një copë hekuri (të verdhë) dhe një çelës. Spiralja e telit është një induktor. Nëse keni lexuar Si funksionojnë elektromagnetët, mund të kuptoni se induktori është një elektromagnet.

Nëse do ta nxirrnit induktorin nga ky qark, ajo që do të kishit është një elektrik dore normal. Mbyllni çelësin dhe llamba ndizet. Me induktorin në qark siç tregohet, sjellja është krejtësisht e ndryshme.

Llamba e dritës është një rezistencë (rezistenca krijon nxehtësi për të bërë filamentin në llambë të shkëlqejë - shihni se si funksionojnë llambat e dritës për detaje). Teli në spirale ka rezistencë shumë më të ulët (është thjesht tela), kështu që ajo që do të prisnit kur të ndizni çelësin është që llamba të shkëlqejë shumë dobët. Pjesa më e madhe e rrymës duhet të ndjekë rrugën me rezistencë të ulët përmes lakut. Ajo që ndodh në vend të kësaj është se kur mbyllni çelësin, llamba digjet me shkëlqim dhe më pas zbehet. Kur hapni çelësin, llamba digjet shumë me shkëlqim dhe më pas fiket shpejt.

Arsyeja për këtë sjellje të çuditshme është induktori. Kur rryma fillon të rrjedhë së pari në spirale, spiralja dëshiron të krijojë një fushë magnetike. Ndërsa fusha po ndërtohet, spiralja pengon rrjedhën e rrymës. Pasi të ndërtohet fusha, rryma mund të rrjedhë normalisht përmes telit. Kur çelësi hapet, fusha magnetike rreth spirales mban rrymën të rrjedhë në spirale derisa fusha të shembet. Kjo rrymë e mban llambën të ndezur për një periudhë kohe edhe pse çelësi është i hapur. Me fjalë të tjera, një induktor mund të ruajë energji në fushën e tij magnetike dhe një induktor tenton t'i rezistojë çdo ndryshimi në sasinë e rrymës që rrjedh nëpër të.

Mendoni për ujin…

Një mënyrë për të vizualizuar veprimin e një induktori është të imagjinoni një kanal të ngushtë me ujë që rrjedh nëpër të dhe një rrotë uji të rëndë që ka vozitjet e saj të zhytura në kanal. Imagjinoni që uji në kanal nuk po rrjedh fillimisht.

Tani përpiquni të filloni ujin të rrjedhë. Rrota e vozitjes do të tentojë të parandalojë rrjedhjen e ujit derisa të arrijë shpejtësinë me ujin. Nëse më pas përpiqeni të ndaloni rrjedhën e ujit në kanal, rrota e ujit që rrotullohet do të përpiqet ta mbajë ujin në lëvizje derisa shpejtësia e tij e rrotullimit të ngadalësohet përsëri në shpejtësinë e ujit. Një induktor po bën të njëjtën gjë me rrjedhën e elektroneve në një tel - një induktor i reziston një ndryshimi në rrjedhën e elektroneve.

LEXO MË SHUMË

Henries

Kapaciteti i një induktori kontrollohet nga katër faktorë:

Numri i mbështjelljeve - Më shumë mbështjellje do të thotë më shumë induktivitet.

Materiali rreth të cilit janë mbështjellë mbështjelljet (bërthama)

Zona e seksionit kryq të spirales - Më shumë zonë do të thotë më shumë induktivitet.

Gjatësia e spirales - Një spirale e shkurtër nënkupton mbështjellje më të ngushta (ose mbivendosje), që do të thotë më shumë induktivitet.

Vendosja e hekurit në bërthamën e një induktori i jep atij shumë më tepër induktivitet sesa ajri ose çdo bërthamë jomagnetike.

Njësia standarde e induktivitetit është henri. Ekuacioni për llogaritjen e numrit të henries në një induktor është:

H = (4 * Pi * # Kthehet * # Kthehet * Zona e mbështjelljes * mu) / (Gjatësia e spirales * 10,000,000)

Sipërfaqja dhe gjatësia e spirales janë në metra. Termi mu është përshkueshmëria e bërthamës. Ajri ka një përshkueshmëri prej 1, ndërsa çeliku mund të ketë një përshkueshmëri prej 2000.

Aplikimi i induktorit: Sensorët e semaforit

Le të themi se ju merrni një spirale teli ndoshta 6 këmbë (2 metra) në diametër, që përmban pesë ose gjashtë sythe teli. Ju preni disa brazda në një rrugë dhe vendosni spiralen në brazda. Ju lidhni një matës induktiviteti në spirale dhe shihni se cila është induktiviteti i spirales.

Tani ju parkoni një makinë mbi spirale dhe kontrolloni përsëri induktivitetin. Induktiviteti do të jetë shumë më i madh për shkak të objektit të madh prej çeliku të pozicionuar në fushën magnetike të lakut. Makina e parkuar mbi spirale vepron si bërthama e induktorit dhe prania e saj ndryshon induktivitetin e spirales. Shumica e sensorëve të semaforit përdorin lak në këtë mënyrë. Sensori teston vazhdimisht induktivitetin e lakut në rrugë, dhe kur induktiviteti rritet, ai e di se ka një makinë që pret!

Zakonisht përdorni një spirale shumë më të vogël. Një përdorim i madh i induktorëve është bashkimi i tyre me kondensatorë për të krijuar oshilatorë. Shihni Si funksionojnë oshilatorët për detaje.