uudiseid

Kuidas induktiivpoolid töötavad

Autor: Marshall Brain

induktiivpool

Induktiivpoolide üks suur kasutusala on nende ühendamine kondensaatoritega ostsillaatorite loomiseks. HUNTSTOCK / GETTY IMAGES

Induktiivpool on umbes sama lihtne kui elektrooniline komponent võib olla - see on lihtsalt traadi mähis. Selgub aga, et traadipool võib mähise magnetiliste omaduste tõttu teha väga huvitavaid asju.

Sellest artiklist õpime kõike induktiivpoolide ja nende kasutamise kohta.

Sisu

Induktiivpooli põhitõed

Henries

Induktiivpooli rakendus: valgusfoori andurid

Induktiivpooli põhitõed

Elektriskeemil on induktiivpool näidatud järgmiselt:

Selleks, et mõista, kuidas induktiivpool ahelas töötab, on abi sellest joonisest:

Siin näete akut, lambipirni, traadi mähist rauatüki ümber (kollane) ja lülitit. Traadi mähis on induktiivpool. Kui olete lugenud, kuidas elektromagnetid töötavad, võite aru saada, et induktiivpool on elektromagnet.

Kui te võtaksite induktiivpooli sellest vooluringist välja, oleks teil tavaline taskulamp. Suled lüliti ja pirn süttib. Kui induktiivpool on vooluringis, nagu näidatud, on käitumine täiesti erinev.

Lambipirn on takisti (takistus tekitab soojust, et pirnis olev hõõgniit hõõguma paneks – vaadake lisateavet Kuidas lambipirnid töötavad). Mähises oleval traadil on palju väiksem takistus (see on lihtsalt traat), nii et lüliti sisselülitamisel võiks oodata, et pirn hõõgub väga hämaralt. Suurem osa voolust peaks läbima silmuse madala takistusega teed. Selle asemel juhtub see, et lüliti sulgemisel põleb pirn eredalt ja muutub seejärel tuhmimaks. Lüliti avamisel põleb pirn väga eredalt ja kustub siis kiiresti.

Selle kummalise käitumise põhjuseks on induktiivpool. Kui vool hakkab mähises esimest korda voolama, tahab mähis luua magnetvälja. Kuni väli areneb, pärsib mähis voolu voolu. Kui väli on ehitatud, saab vool normaalselt läbi juhtme voolata. Kui lüliti avatakse, hoiab mähise ümber olev magnetväli mähises voolu, kuni väli kokku variseb. See vool hoiab pirni teatud aja põlevana, isegi kui lüliti on avatud. Teisisõnu, induktiivpool suudab salvestada energiat oma magnetväljas ja induktiivpool kipub vastu pidama mis tahes muutustele seda läbiva vooluhulga osas.

Mõelge vee peale…

Üks võimalus induktiivpooli tegevuse visualiseerimiseks on kujutada ette kitsast kanalit, mille kaudu voolab vesi, ja rasket veeratast, mille labad on kanalisse sukeldunud. Kujutage ette, et vesi kanalis ei voola alguses.

Nüüd proovite vett voolama panna. Mõlaratas kipub takistama vee voolamist, kuni see on veega kiirenenud. Kui proovite seejärel veevoolu kanalis peatada, püüab pöörlev vesiratas hoida vett liikumas, kuni selle pöörlemiskiirus aeglustub tagasi vee kiiruseni. Induktor teeb sama asja elektronide vooluga juhtmes – induktiivpool peab vastu elektronide voolu muutustele.

LOE VEEL

Henries

Induktiivpooli võimsust juhivad neli tegurit:

Poolide arv – rohkem pooli tähendab rohkem induktiivsust.

Materjal, mille ümber mähised on mähitud (südamik)

Pooli ristlõikepindala – rohkem pindala tähendab rohkem induktiivsust.

Mähise pikkus – Lühike mähis tähendab kitsamaid (või kattuvaid) mähiseid, mis tähendab suuremat induktiivsust.

Raua panemine induktiivpooli südamikusse annab sellele palju suurema induktiivsuse kui õhk või mis tahes mittemagnetiline südamik.

Induktiivsuse standardühik on henry. Induktoris olevate henrite arvu arvutamise võrrand on järgmine:

H = (4 * Pi * # pöörded * # pöörded * mähise pindala * mu) / (pooli pikkus * 10 000 000)

Pooli pindala ja pikkus on meetrites. Mõiste mu on südamiku läbilaskvus. Õhu läbilaskvus on 1, terasel aga 2000.

Induktiivpooli rakendus: valgusfoori andurid

Oletame, et võtate traadirulli, mille läbimõõt on võib-olla 6 jalga (2 meetrit), mis sisaldab viit või kuut traadisilmust. Lõikate tee sisse mõned sooned ja asetate mähise soontesse. Kinnitad mähise külge induktiivsuse mõõturi ja vaatad, mis on pooli induktiivsus.

Nüüd pargid auto pooli peale ja kontrollid uuesti induktiivsust. Induktiivsus on palju suurem, kuna ahela magnetväljas on suur terasest objekt. Mähise kohale pargitud auto toimib nagu induktiivpooli südamik ja selle olemasolu muudab mähise induktiivsust. Enamik fooriandureid kasutab silmust sel viisil. Andur testib pidevalt teel oleva ahela induktiivsust ja kui induktiivsus tõuseb, siis teab, et auto ootab!

Tavaliselt kasutate palju väiksemat mähist. Induktiivpoolide üks suur kasutusala on nende ühendamine kondensaatoritega ostsillaatorite loomiseks. Lisateavet leiate jaotisest Kuidas ostsillaatorid töötavad.