Paaiškinti kintamosios ir nuolatinės srovės grandinių induktoriai

Pranešime paaiškinamas induktorių atsakas į nuolatinę ir kintamą įtampą, taip pat kai jie naudojami su kondensatoriais, kurie dažnai naudojami kaip papildoma induktoriaus dalis.

Induktoriaus savybės

Induktoriai yra žinomi dėl savo savybės kaupti juose elektros energiją magnetinės energijos pavidalu. Tai vyksta, kai induktorius įjungiamas su elektros srove uždaros grandinės viduje.

Induktorius reaguoja kaupdamas jame elektros energiją į tam tikrą pradinį momentinį srovės poliškumą ir išleidžia sukauptą energiją atgal į grandinę, kai tik pasikeičia srovės poliškumas arba išjungiamas elektros tiekimas.

Tai primena kondensatoriaus veikimą, nors ir priešingai, nes kondensatoriai nereaguoja į pradinį srovės šuolį, o palaipsniui jį kaupia.

Todėl induktoriai ir kondensatoriai papildo kiekvieną, kai jie naudojami kartu elektroninėje grandinėje.

Induktorius su kondensatoriumi

Induktorius iš esmės elgsis ir gamins trumpą per save, kai bus veikiamas nuolatinės srovės, tuo tarpu, kai bus naudojamas kintamosios srovės srovė, jis pasiūlys priešingą ar ribojantį atsaką.

Šio priešingo induktoriaus atsako arba jėgos į kintamą ar kintamą srovę dydis vadinamas induktoriaus reaktyvumu.

Aukščiau pateiktas reaktyvumas priklausys nuo kintamosios srovės dažnio ir srovės dydžio ir bus tiesiogiai proporcingas jiems.

Induktoriai paprastai taip pat vadinami ritėmis, nes visi induktoriai dažniausiai susideda iš ritinių ar laidų posūkių.

Aukščiau aptarta induktoriaus savybė, kuri iš esmės apima momentinių srovės įėjimų priešpriešą, vadinama induktyvumu.

Ši induktoriaus savybė turi daugybę galimų pritaikymų elektroninėse grandinėse, pavyzdžiui, aukštų dažnių slopinimui, viršįtampių srovių slopinimui, įtampų didinimui ar didinimui ir kt.

Dėl tokio slopinančio induktorių pobūdžio jie taip pat vadinami „droseliais“, kurie nurodo „užspringimo“ efektą arba slopinimą, kurį sukuria šie komponentai elektrai.

Induktoriai ir kondensatoriai serijoje

Kaip nurodyta pirmiau, kondensatorius ir induktorius, kurie vienas kitą papildo, gali būti sujungti nuosekliai arba lygiagrečiai, kad gautų labai naudingų efektų.

Poveikis ypač susijęs su šių komponentų rezonuojančia savybe tam tikru dažniu, kuris gali būti būdingas tam deriniui.

Sujungus nuosekliai, kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje, derinys rezonuoja tam tikru dažniu, atsižvelgiant į jų vertes, dėl kurių susidaro mažiausia kombinacijos varža.

Kol nepasiekiamas rezonansinis taškas, derinys turi labai didelę impedanciją.

Varža reiškia priešingą AC savybę, panašią į pasipriešinimą, kuris daro tą patį, bet su DC.

Induktoriaus kondensatorius lygiagrečiai

Sujungus lygiagrečiai (žr. Paveikslėlį žemiau), atsakas yra visiškai priešingas, čia impedancija rezonansiniame taške tampa begalinė ir tol, kol šis taškas nepasiekiamas, grandinė siūlo labai mažą kitos srovės impedanciją.

Dabar galime įsivaizduoti, kodėl rezervuaro grandinėse srovė tokioje kombinacijoje tampa didžiausia ir optimaliausia tuo momentu, kai pasiekiamas rezonansinis taškas.

Induktorių atsakas į nuolatinės srovės maitinimą

Kaip aptarta ankstesniuose skyriuose, kai induktorius yra veikiamas srovės, turinčios tam tikrą poliškumą, jis bando tam priešintis, kol jis saugomas induktoriaus viduje magnetinės energijos pavidalu.

Šis atsakas yra eksponentinis, ty palaipsniui kintantis laikui bėgant, kurio metu induktoriaus varža yra didžiausia, kai prasideda nuolatinė įtampa, ir palaipsniui mažėja ir laikui bėgant eina link nulinės varžos, galiausiai po tam tikro nurodyto laiko, atsižvelgiant į dydį, pasiekia nulį induktyvumo (tiesiogiai proporcingas).

Pirmiau pateiktą atsakymą galima vizualizuoti per pateiktą grafiką žemiau. Žalia bangos forma rodo kreivės (Amp) atsaką per induktorių, kai jam taikoma nuolatinė srovė.

Aiškiai matoma, kad pradėjus induktorių, srovė yra lygi nuliui ir palaipsniui didėja iki didžiausios vertės, nes energiją kaupia energiją.

Ruda linija rodo induktoriaus įtampą tam pačiam. Galime paliudyti, kad jis didžiausias, kai įsijungia momentas, kuris palaipsniui mažėja iki mažiausios vertės induktoriaus energijos kaupimo metu.

Induktoriaus atsakas į kintamą įtampą

Kintamoji arba kintamoji srovė yra ne kas kita, kaip nuolatinė srovė, keičianti poliškumą tam tikru greičiu, dar vadinama dažniu.

Induktorius į AC kels tiksliai taip, kaip paaiškinta aukščiau, tačiau kadangi tam tikru dažniu jis būtų nuolat kintantis poliškumas, elektros energijos kaupimas ir išleidimas induktoriaus viduje taip pat atitiks šį dažnį, dėl kurio bus priešinamas Dabartinis.

Galima daryti prielaidą, kad šis dydis arba varža yra vidutinė arba RMS vertė, tenkanti nuolatiniam elektros energijos davimui ir paėmimui per induktorių.

Taigi trumpai tariant, induktoriaus atsakas į kintamąją srovę būtų identiškas nuolatinės srovės grandinės rezistoriaus atsakui.