1831. Мицхаел Фарадаи објаснио је теорију електромагнетна индукција научно. Израз индуктивност је, способност проводника да се супротстави струји која кроз њега тече и индукује ЕМС. Из Фарадаиевих закона индукције индукује се електромоторна сила (ЕМФ) или напон диригент услед промене магнетног поља кроз коло. Овај процес се наводи као електромагнетна индукција. Индуковани напон супротставља се брзини промене струје. Ово је познато као Ленцов закон, а индуковани напон се назива повратни ЕМФ. Индуктивност је подељена на две врсте. Они су, Самоиндуктивност и узајамна индуктивност. Овај чланак говори о међусобној индуктивности две завојнице или проводника.
Шта је узајамна индуктивност?
Дефиниција: Међусобна индуктивност две завојнице се дефинише као емф индукован због магнетног поља у једној завојници супротставља се промени струје и напона у другој завојници. То значи да су две завојнице магнетно повезане заједно због промене у магнетна флукс. Магнетно поље или ток једне завојнице повезују се са другом завојницом. Ово означава М.
Струја која тече у једној завојници индукује напон у другој завојници услед промене магнетног флукса. Количина магнетног флукса повезана са две завојнице је директно пропорционална међусобној индуктивности и промени струје.
Теорија узајамне индуктивности
Његова теорија је врло једноставна и може се разумети употребом две или више завојница. Описао га је амерички научник Џозеф Хенри у 18. веку. Наводи се као једно од својстава калема или проводника који се користе у колу. Имовина индуктивитет је, ако се струја у једној завојници мења с временом, тада ће ЕМФ индуковати у другој завојници.
Оливер Хеависиде увео је термин индуктивност 1886. године. Својство међусобне индуктивности је принцип рада многих електричне компоненте који пролазе са магнетним пољем. На пример, трансформатор је основни пример међусобне индуктивности.
Главни недостатак међусобне индуктивности је што цурење индуктивности једне завојнице може прекинути рад друге завојнице користећи електромагнетну индукцију. Да би се смањило цурење, потребан је електрични преглед
Позиционирање две завојнице у колу одређује величину међусобне индуктивности која се повезује са једном за другу завојницу.
Формула узајамне индуктивности
Формула две завојнице дата је као
М = (μ0.μр. Н1. Н2. А) / Л
Где је μ0 = пропустљивост слободног простора = 4π10-два
μ = пропустљивост меког гвозденог језгра
Н1 = завојнице завојнице 1
Н2 = завојнице завојнице 2
А = површина попречног пресека у мдва
Л = дужина калема у метрима
Јединица узајамне индуктивности
Јединица међусобне индуктивности је кг. мдва.с-два.ДО-два
Количина индуктивности ствара напон од једног волта због брзине промене струје од 1А / секунду.
Тхе СИ јединица међусобне индуктивности је Хенри. Преузето је од америчког научника Џозефа Хенрија, који је објаснио феномен две завојнице.
Димензија узајамне индуктивности
Када су две или више завојница магнетно повезане заједно са истим магнетним флуксом, тада је напон индукован у једној завојници пропорционалан брзини промене струје у другој завојници. Овај феномен се назива међусобном индуктивношћу.
Узмите у обзир укупну индуктивност између две завојнице Л, јер је М = √ (Л1Л2) = Л
Димензија овога се може дефинисати као однос потенцијалне разлике према брзини промене струје. Даје се као
Пошто је М = √Л1Л2 = Л
Л = € / (дИ / дт)
Где је € = индукована ЕМФ = обављени рад / електрични набој с обзиром на време = М. Лдва. Т-два/ ИТ = М.Л.два.Т-3. Ја-1или € = М. Л.-два. Т-3. А.-1(Пошто сам И = А)
За индуктивност,
ϕ = ЛИ
Л = ϕ / А = (Б. Лдва) / ДО
Где је Б = магнетно поље = (МЛТ-два) / ЛТ-1АТ = МТ-дваДО-1
Магнетни ток ϕ = БЛдва= МТ-дваЛдваДО-1
супституциона вредност Б и ϕ је изнад формуле Л
Л = МТ-дваЛдва.ДО-два
Димензија међусобне индуктивности када су Л1 и Л2 једнаке дата је као
М = Л / (Т-дваЛдва.ДО-два)
М = ЛТдваЛдва.ДО-два
Извођење
Следите поступак да бисте добили извођење међусобне индуктивности .
Однос ЕМФ индукованог у једној завојници и брзине промене струје у другој завојници је међусобна индуктивност.
Размотрите две завојнице Л1 и Л2, као што је приказано на доњој слици.
Тво Цоилс
Када се струја у Л1 мења с временом, тада се и магнетно поље мења с временом и мења магнетни ток повезан са другом завојницом Л2. Због ове промене магнетног флукса, ЕМФ се индукује у првом калему Л1.
Такође, брзина промене струје у првом калему индукује ЕМФ у другом калему. Отуда се ЕМФ индукује у два калема Л1 и Л2.
Ово је дато као
€ = М (дИ1 / дт)
М = € / (дИ1 / дт). … .. Једначина 1
Ако је € = 1 волт и дИ1 / дт = 1Амп, онда
М = 1 Хенри
Такође,
Брзина промене струје у једној завојници производи магнетни ток у првој завојници и повезује се са другом завојницом. Тада се из Фарадаиевих закона електромагнетне индукције (индуковани напон је директно пропорционалан брзини промене повезаног магнетног флукса) у другом калему, индуковани ЕМФ даје као
€ = М / (дИ1 / дт) = д (МИ1) / дт… .. Једначина 2
€ = Н2 (дϕ12 / дт) = д (Н2ϕ12) / дт… екв. 3
Изједначавањем једначина 2 и 3
МИ1 = Н2ϕ12
М = (Н2ϕ12) / И1 Хенри
Где је М = међусобна индуктивност
€ = узајамна индуктивност ЕМФ
Н2 = број завоја у првом калему Л1
И1 = струја у првом калему
ϕ12 = магнетни ток повезан у две завојнице.
Међусобна индуктивност између две завојнице зависи од броја завоја друге завојнице или суседне завојнице и површине попречног пресека
Удаљеност између два калема.
ЕМФ индукован у првом калему због брзине промене флукса дат је као,
Е = -М12 (дИ1 / дт)
Знак минус указује на противљење брзини промене струје у првом калему када се индукује ЕМФ.
Међусобна индуктивност две завојнице
Узајамна индуктивност две завојнице може се повећати постављањем на језгро од меког гвожђа или повећањем броја завоја две завојнице. Јединствена спојница постоји између две завојнице када су чврсто намотане на меко гвоздено језгро. Цурење флукса било би мало.
Ако је растојање између два калема кратко, тада магнетни флукс произведен у првом калему делује у интеракцији са свим завојима другог калема, што резултира великим ЕМП и узајамном индуктивношћу.
Међусобна индуктивност две завојнице
Ако су две завојнице удаљене и раздвојене једна од друге под различитим угловима, индуковани магнетни ток у првој завојници генерише слаб или мали ЕМФ у другој завојници. Отуда ће и међусобна индуктивност бити мала.
Две завојнице удаљене једна од друге
Стога вредност овога углавном зависи од положаја и размака две завојнице на језгру од меког гвожђа. Размотрите слику која показује да су две завојнице чврсто намотане једна на врх језгра од меког гвожђа.
Завојнице су чврсто намотане
Промена струје у првом калему ствара магнетно поље и пролази магнетне линије кроз други калем који се користи за израчунавање међусобне индуктивности.
Узајамна индуктивност две завојнице дата је као
М12 = (Н2ϕ12) / И1
М21 = (Н1ϕ21) / И2
Где је М12 = међусобна индуктивност прве завојнице у другу завојницу
М21 = узајамна индуктивност друге завојнице у прву завојницу
Н2 = завоји друге завојнице
Н1 = завоји прве завојнице
И1 = струја која тече око првог калема
И2 = струја која тече око друге завојнице.
Ако је флукс повезан са Л1 и Л2 једнак струји која тече око њих, тада је узајамна индуктивност прве завојнице у другу завојницу дата као М21
Међусобна индуктивност две завојнице може се дефинисати као М12 = М21 = М
Дакле, две завојнице углавном зависе од величине, завоја, положаја и размака између две завојнице.
Самоиндуктивност првог калема је
Л1 = (μ0.μр.Н1два.А) / Л.
Самоиндуктивност других калема је
Л2 = (μ0.μр.Ндва.А) / Л.
Унакрсно помножите горње две формуле
Тада је узајамна индуктивност две завојнице која постоји између њих дата као
М.два= Л1. Л2
М = √ (Л1.Л2) Хенри
Горња једначина даје магнетни флукс = 0
100% магнетна спрега између Л1 и Л2
Коефицијент спрезања
Удео магнетног флукса који је повезан са две калеме са укупним магнетним флуксом између калема познат је као коефицијент спрезања и означава се са „к“. Коефицијент спреге дефинисан је као однос отвореног круга према стварном односу напона и односу магнетног флукса добијеног у обе завојнице. Пошто се магнетни ток једне завојнице повезује са другом завојницом.
Коефицијент спреге одређује индуктивитет индуктора. Ако је коефицијент спреге к = 1, тада су две завојнице чврсто повезане. Дакле, све линије магнетног флукса једне завојнице пресецају све завоје друге завојнице. Отуда је узајамна индуктивност геометријска средина појединачних индуктивитета две завојнице.
Ако су индуктивности две завојнице исте (Л1 = Л2), тада је међусобна индуктивност између две завојнице једнака индуктивности једне завојнице. То значи,
М = √ (Л1. Л2) = Л.
где је Л = индуктивитет једне завојнице.
Фактор спреге између калемова
Фактор спреге између завојница може се представити као 0 и 1
Ако је фактор спреге 1, тада нема индуктивног спајања између калема.
Ако је фактор спреге 0, тада постоји максимална или потпуна индуктивна спрега између калема.
Индуктивна спрега је представљена у 0 и 1, али не у процентима.
На пример, ако је к = 1, тада су две завојнице савршено повезане
Ако је к> 0,5, тада су две завојнице чврсто повезане
Ако је к<0.5, then the two coils are coupled loosely.
Да би се пронашао фактор коефицијента спрезања између две завојнице, треба применити следећу једначину:
К = М / √ (Л1. Л2)
М = к. √ (Л1. Л2)
Где је Л1 = индуктивитет првог калема
Л2 = индуктивитет другог калема
М = међусобна индуктивност
К = фактор спреге
Апликације
Тхе примене међусобне индуктивности су,
- Трансформатор
- Електромотори
- Генератори
- Остали електрични уређаји који раде са магнетним пољем.
- Користи се за прорачун вртложних струја
- Дигитална обрада сигнала
Дакле, ово је све о томе преглед међусобне индуктивности - дефиниција, формула, јединица, извођење, фактор спрезања, коефицијент спрезања и примене. Ево питања за вас: Који је недостатак међусобне индуктивности између две завојнице?
