تعیین و واحدهای اندازه گیری

در سیستم SI، اندوکتانس به صورت henry، به اختصار Hn، در سیستم CGS - در سانتی متر (1 H \u003d 10 9 سانتی متر) اندازه گیری می شود. یک مدار دارای اندوکتانس یک هنری است اگر وقتی جریان یک آمپر در ثانیه تغییر کند، ولتاژ یک ولت در پایانه های مدار ظاهر شود. یک مدار واقعی، نه ابررسانا، دارای مقاومت اهمی R است، بنابراین، یک ولتاژ اضافی U = I * R روی آن ظاهر می شود، جایی که I قدرت جریانی است که در یک لحظه معین از مدار عبور می کند.

نماد مورد استفاده برای نشان دادن اندوکتانس به افتخار امیل کریستیانوویچ لنز (هاینریش فردریش امیل لنز) [ منبع مشخص نشده 1017 روز] . واحد اندوکتانس به نام جوزف هنری نامگذاری شده است. خود اصطلاح اندوکتانس توسط الیور هیوساید در فوریه 1886 پیشنهاد شد. منبع مشخص نشده 1017 روز] .

جریان الکتریکی که در یک مدار بسته جریان دارد، میدان مغناطیسی در اطراف خود ایجاد می کند که القای آن بر اساس قانون بیوت-ساوارت-لاپلاس، متناسب با جریان است. بنابراین شار مغناطیسی جفت شده به مدار Ф با جریان I در مدار نسبت مستقیم دارد:

که در آن ضریب تناسب L نامیده می شود اندوکتانس حلقه.

هنگامی که قدرت جریان در مدار تغییر می کند، شار مغناطیسی متصل به آن نیز تغییر خواهد کرد. این بدان معنی است که emf در مدار القا می شود. وقوع Emf. القایی در مدار رسانا زمانی که قدرت جریان در آن تغییر می کند نامیده می شود خود القایی.

از عبارت (1) واحد اندوکتانس تنظیم می شود هنری(H): 1 H - اندوکتانس مدار، شار مغناطیسی خود القایی که در جریان 1 A 1 وات است: 1 Hn \u003d 1 Wb / s \u003d 1 V

اجازه دهید اندوکتانس یک شیر برقی بی نهایت طولانی را محاسبه کنیم. کل شار مغناطیسی از طریق شیر برقی (پیوند شار) μ 0 μ (N 2 I / است) ل) S . با جایگزینی به (1)، پیدا می کنیم

یعنی اندوکتانس سلونوئید به طول بستگی دارد لشیر برقی، تعداد دورهای آن N، مساحت آن S و نفوذپذیری مغناطیسی μ ماده ای که هسته شیر برقی از آن ساخته شده است.

ثابت شده است که اندوکتانس مدار بستگی دارد مورد کلیفقط بر اساس شکل هندسی مدار، ابعاد آن و نفوذپذیری مغناطیسی محیطی که در آن قرار دارد، می توان آنالوگ اندوکتانس مدار را با ظرفیت الکتریکی یک هادی منفرد ترسیم کرد که این نیز بستگی دارد. فقط بر روی شکل هادی، ابعاد آن و ثابت دی الکتریک محیط.

اجازه دهید با اعمال قانون فارادی در مورد پدیده خود القایی، پیدا کنیم که emf. خود القایی برابر است با

اگر کانتور دچار تغییر شکل نشود و نفوذپذیری مغناطیسی محیط بدون تغییر باقی بماند (در زیر نشان داده خواهد شد که شرط اخیر همیشه برآورده نمی شود)، L = const و

جایی که علامت منفی که توسط قانون لنز تعیین شده است، این را می گوید وجود اندوکتانس در مدار منجر به کاهش سرعت تغییر جریان در آن می شود.

اگر جریان با زمان افزایش یابد، (dI/dt<0) и ξ s >0 یعنی جریان خود القایی به دلیل جریان به سمت جریان هدایت می شود منبع خارجی، و رشد آن را کند می کند. اگر جریان با زمان کاهش یابد، (dI/dt>0) و ξ s<0 т. е. индукционный ток имеет такое же направление, как и уменьшающийся ток в контуре, и замедляет его уменьшение. Значит, контур, обладая определенной индуктивностью, имеет электрическую инертность, заключающуюся в том, что любое изменение тока уменьшается тем сильнее, чем больше индуктивность контура.

42. جریان در هنگام باز و بسته شدن مدار.

با هر تغییری در قدرت جریان در مدار رسانا، یک e. d.s. خود القایی، که در نتیجه جریان های اضافی در مدار ظاهر می شود، نامیده می شود جریان های اضافی خود القایی. جریان های اضافی خود القایی طبق قانون لنز همیشه به گونه ای هدایت می شوند که از تغییر جریان در مدار جلوگیری کنند، یعنی بر خلاف جریان ایجاد شده توسط منبع هدایت می شوند. هنگامی که منبع جریان خاموش می شود، جریان های اضافی همان جهت جریان ضعیف کننده را دارند. بنابراین وجود اندوکتانس در مدار منجر به کاهش سرعت ناپدید شدن یا برقراری جریان در مدار می شود.

فرآیند قطع جریان در مداری که منبع جریان با یک emf دارد را در نظر بگیرید. ، مقاومت مقاومت آرو یک سلف L.تحت تأثیر e خارجی. d.s. جریان مستقیم در مدار جریان دارد

(از مقاومت داخلی منبع جریان غفلت می کنیم).

در نقطه زمانی تی=0 منبع فعلی را خاموش کنید. جریان در سلف Lشروع به کاهش خواهد کرد که منجر به ظهور emf می شود. بر اساس قانون لنز از کاهش جریان خود القایی جلوگیری می کند. در هر لحظه از زمان، جریان در مدار توسط قانون اهم تعیین می شود من= s/R،یا

با تقسیم متغیرها در عبارت (127.1)، یکپارچه سازی این معادله را به دست می آوریم من(از جانب من 0 تا من) و تی(از 0 تا تی، ما ln ( من/من 0) = -RT/L،یا

جایی که t= L/R-ثابت نامیده می شود زمان استراحت.از (127.2) نتیجه می شود که t زمانی است که در طی آن قدرت جریان به میزان e برابر کاهش می یابد.

بنابراین، در فرآیند خاموش کردن منبع جریان، قدرت جریان طبق قانون نمایی (127.2) کاهش می یابد و توسط منحنی تعیین می شود. 1 در شکل 183. هر چه اندوکتانس مدار بیشتر باشد و مقاومت آن کمتر باشد، t بیشتر و در نتیجه با باز شدن مدار، جریان در مدار کندتر کاهش می یابد.

هنگامی که مدار بسته است، علاوه بر e خارجی. d.s. e رخ می دهد. d.s. خود القایی که طبق قانون لنز از افزایش جریان جلوگیری می کند. قانون اهم یا

با معرفی یک متغیر جدید، این معادله را به فرم تبدیل می کنیم

جایی که t زمان استراحت است.

در لحظه بسته شدن ( تی= 0) جریان من= 0 و تو= - . بنابراین، ادغام بیش از و(از به IR–) و تی(از 0 تا تی، ln را پیدا کنید[( IR– )]/– = -t/t،یا

جریان ثابت کجاست (در تی®¥).

بنابراین، در فرآیند روشن کردن منبع جریان، افزایش قدرت جریان در مدار توسط تابع (127.3) داده می شود و با منحنی 2 در شکل 2 تعیین می شود. 183. قدرت جریان از مقدار اولیه افزایش می یابد من = 0 و به طور مجانبی به مقدار ثابت تمایل دارد . نرخ افزایش فعلی با همان زمان استراحت تعیین می شود t=L/R،که کاهش جریان است. جریان برقرار می شود هر چه سریعتر، اندوکتانس مدار کوچکتر و مقاومت آن بیشتر باشد.

اجازه دهید مقدار emf را تخمین بزنیم. خود القایی ناشی از افزایش آنی مقاومت مدار DC از آر 0 تا آر. فرض کنید مدار را زمانی باز می کنیم که جریان ثابتی در آن جریان داشته باشد. هنگامی که مدار باز می شود، جریان مطابق با فرمول (127.2) تغییر می کند. جایگزین کردن در آن عبارت برای من 0 و تی، ما گرفتیم

emf خود القایی

یعنی با افزایش قابل توجه مقاومت مدار (R/R 0 >>1)، که دارای اندوکتانس بزرگ، e.m.f. خود القایی می تواند چندین برابر از emf فراتر رود. منبع جریان موجود در مدار بنابراین، باید در نظر گرفت که مدار حاوی اندوکتانس را نمی توان به طور ناگهانی باز کرد، زیرا این (ظاهر emfs قابل توجهی از خود القایی) می تواند منجر به خرابی و شکست عایق شود. ابزار اندازه گیری. اگر مقاومت به تدریج به مدار وارد شود، emf. خود القایی به مقادیر زیادی نمی رسد.

43. پدیده القای متقابل. تبدیل کننده.

دو مدار ثابت (1 و 2) را در نظر بگیرید که نسبتاً نزدیک به یکدیگر قرار دارند (شکل 1). اگر جریان I 1 در مدار 1 جریان داشته باشد، شار مغناطیسی ایجاد شده توسط این جریان (میدانی که این شار را ایجاد می کند در شکل با خطوط جامد نشان داده شده است) مستقیماً با I1 متناسب است. اجازه دهید قسمتی از مدار نافذ جریان را با Ф 21 نشان دهیم. سپس

که در آن L 21 - ضریب تناسب.

عکس. 1

اگر جریان I 1 مقدار خود را تغییر دهد، emf در مدار 2 القا می شود. ξ i2 که بر اساس قانون فارادی برابر و مخالف نرخ تغییر شار مغناطیسی Ф 21 خواهد بود که توسط جریان در مدار اول ایجاد شده و در مدار دوم نفوذ می کند:

به طور مشابه، هنگامی که جریان I 2 در مدار 2 جریان دارد، شار مغناطیسی (میدان آن در شکل 1 با خط تیره نشان داده شده است) در مدار اول نفوذ می کند. اگر F 12 بخشی از این جریان است که در مدار 1 نفوذ می کند، پس

اگر جریان I 2 مقدار خود را تغییر دهد، emf در مدار 1 القا می شود. ξ i1 که در علامت سرعت تغییر شار مغناطیسی Ф 12 برابر و مخالف است که توسط جریان در مدار دوم ایجاد شده و در مدار اول نفوذ می کند:

پدیده وقوع emf. در یکی از مدارها زمانی که قدرت جریان در دیگری تغییر می کند نامیده می شود القای متقابل . ضرایب تناسب L 21 و L 12 نامیده می شوند اندوکتانس متقابل مدارها. محاسبات، که توسط تجربه تایید شده است، نشان می دهد که L 21 و L 12 با یکدیگر برابر هستند، یعنی.

ضرایب تناسب L 12 و L 21 به ابعاد، شکل هندسی، موقعیت نسبی خطوط و به نفوذپذیری مغناطیسی محیط اطراف خطوط بستگی دارد. واحد اندوکتانس متقابل مانند اندوکتانس - هنری (H) است.

اندوکتانس متقابل دو سیم پیچی که روی یک هسته حلقوی مشترک پیچیده شده اند را پیدا کنید. این مورد از اهمیت عملی زیادی برخوردار است (شکل 2). القای مغناطیسی میدان که توسط سیم پیچ اول با تعداد چرخش N 1، جریان I 1 و نفوذپذیری مغناطیسی μ هسته ایجاد می شود، B = μμ 0 (N 1 I 1 / ل) جایی که ل- طول هسته در امتداد خط وسط. شار مغناطیسی از طریق یک دور سیم پیچ دوم Ф 2 = BS = μμ 0 (N 1 I 1 / ل) S

این بدان معنی است که کل شار مغناطیسی (پیوند شار) از طریق سیم پیچ ثانویه، که شامل N 2 پیچ است،

جریان Ψ توسط جریان I 1 ایجاد می شود، بنابراین، با استفاده از (1)، پیدا می کنیم

اگر شار مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ 2 را از طریق سیم پیچ 1 محاسبه کنیم، برای L 12 یک عبارت مطابق با فرمول (3) بدست می آوریم. این بدان معنی است که اندوکتانس متقابل دو سیم پیچی که روی یک هسته حلقوی مشترک پیچیده شده اند،

تبدیل کننده(از لات تبدیل- تبدیل) یک دستگاه الکترومغناطیسی ساکن است که دارای دو یا چند سیم پیچ جفت القایی بر روی هر مدار مغناطیسی است و برای تبدیل یک یا چند سیستم (ولتاژ) با استفاده از القای الکترومغناطیسی طراحی شده است. جریان متناوببه یک یا چند سیستم AC دیگر (ولتاژ) بدون تغییر فرکانس سیستم AC (ولتاژ)

قانون فارادی

همچنین ببینید: القای الکترومغناطیسی

EMF تولید شده در سیم پیچ ثانویه را می توان از قانون فارادی محاسبه کرد که بیان می کند:

U 2- ولتاژ روی سیم پیچ ثانویه،

N 2- تعداد چرخش در سیم پیچ ثانویه،

Φ - شار مغناطیسی کل، از طریق یک دور سیم پیچ. اگر پیچ های سیم پیچ عمود بر خطوط باشد میدان مغناطیسی، آنگاه شار متناسب با میدان مغناطیسی خواهد بود بو مربع اسکه از آن عبور می کند.

EMF تولید شده در سیم پیچ اولیه به ترتیب:

U 1- مقدار لحظه ای ولتاژ در انتهای سیم پیچ اولیه،

N 1تعداد دور سیم پیچ اولیه است.

تقسیم معادله U 2بر U 1، نسبت را بدست می آوریم:

44. انرژی میدان مغناطیسی، چگالی آن.

رسانایی که جریان الکتریکی از آن عبور می کند همیشه توسط یک میدان مغناطیسی احاطه شده است و میدان مغناطیسی ناپدید می شود و همراه با ناپدید شدن و ظاهر شدن جریان ظاهر می شود. میدان مغناطیسی مانند میدان الکتریکی حامل انرژی است. منطقی است که فرض کنیم انرژی میدان مغناطیسی با کاری که جریان برای ایجاد این میدان صرف می کند، همزمان است.

مداری را با اندوکتانس L در نظر بگیرید که جریان I از آن عبور می کند. اما برای تغییر شار مغناطیسی با مقدار dФ باید کار dА=IdФ=LIdI انجام شود. سپس کار ایجاد شار مغناطیسی Ф برابر است با

این بدان معناست که انرژی میدان مغناطیسی که با مدار مرتبط است،

انرژی میدان مغناطیسی را می توان تابعی از کمیت هایی دانست که این میدان را در فضای اطراف مشخص می کند. برای انجام این کار، یک مورد خاص را در نظر بگیرید - یک میدان مغناطیسی یکنواخت در داخل یک شیر برقی طولانی. با جایگزینی فرمول سلونوئید اندوکتانس به فرمول (1)، متوجه می شویم

از آنجایی که I=B ل/(μ 0 μN) و B \u003d μ 0 μH، سپس

(2)

جایی که S ل= V حجم شیر برقی است.

میدان مغناطیسی داخل شیر برقی همگن و در داخل آن متمرکز است، بنابراین انرژی (2) در حجم شیر برقی موجود است و توزیع یکنواختی با آن با یک ثابت دارد. چگالی ظاهری

فرمول (3) برای چگالی انرژی حجمی یک میدان مغناطیسی شکلی شبیه به بیان چگالی انرژی حجمی یک میدان الکترواستاتیک دارد، با این تفاوت که مقادیر الکتریکی در آن با مقادیر مغناطیسی جایگزین می‌شوند. فرمول (3) برای یک میدان همگن مشتق شده است، اما برای میدان های ناهمگن نیز صادق است. فرمول (3) فقط برای رسانه هایی معتبر است که برای آن وابستگی خطی B از H، یعنی. فقط برای پارا و دیامغناطیس کاربرد دارد.

45. میدان مغناطیسی در ماده. مغناطیس سازی نفوذپذیری مغناطیسی قدرت میدان مغناطیسی، رابطه آن با القای مغناطیسی.

شار مغناطیسی، شار القای مغناطیسی، شار Ф بردار القای مغناطیسی B از هر سطحی. M. p. dФ از طریق یک منطقه کوچک dS، که در آن بردار B را می توان بدون تغییر در نظر گرفت ...

نفوذپذیری مغناطیسی، کمیت فیزیکی که رابطه بین القای مغناطیسی B و میدان مغناطیسی H را در یک ماده مشخص می کند. با m نشان داده می شود، برای مواد همسانگرد m \u003d B / N (در سیستم واحدهای CGS) یا m ...

سیستم بین المللی واحدها (Systeme International d "Unitees")، سیستمی از واحدهای کمیت های فیزیکی که توسط یازدهمین کنفرانس عمومی وزن ها و اندازه ها (1960) به تصویب رسید. مخفف سیستم SI ...

هانری، واحد اندوکتانس و اندوکتانس متقابل در سیستم بین المللی واحدها و سیستم واحدهای ISSA. به نام دانشمند آمریکایی J. Henry. نام اختصاری: روسی gn ...

سیستم واحدهای CGS، سیستمی از واحدهای مقادیر فیزیکی که در آن سه واحد اصلی پذیرفته می شود: طول - سانتی متر، جرم - گرم و زمان - ثانیه. سیستم با واحدهای پایه طول، جرم و …

خود القایی، وقوع یک emf القایی در یک مدار رسانا هنگامی که قدرت جریان در آن تغییر می کند. یک مورد خاص از القای الکترومغناطیسی. هنگامی که جریان در مدار تغییر می کند، شار القای مغناطیسی تغییر می کند ...

سیم پیچ القایی، هادی عایق سیم پیچ شده به شکل مارپیچ، که اندوکتانس قابل توجهی با ظرفیت نسبتاً کم و کم دارد. مقاومت فعال. I. to. شامل یک هسته تک هسته ای ...

فرومغناطیس، موادی (معمولاً در حالت کریستالی جامد)، که در آنها، در زیر دمای معین (نقطه کوری Q)، ترتیب فرومغناطیسی گشتاورهای مغناطیسی اتم ها یا ...

ثابت مغناطیسی، ضریب تناسب m0، که در تعدادی از فرمول های مغناطیس هنگامی که به شکل منطقی نوشته می شود (در سیستم بین المللی واحدها) ظاهر می شود. بنابراین، القای B یک میدان مغناطیسی ...

اندوکتانس (از لاتین inductio - هدایت، انگیزه)، یک کمیت فیزیکی که ویژگی های مغناطیسی یک مدار الکتریکی را مشخص می کند. جریان جریان در مدار رسانا میدان مغناطیسی را در فضای اطراف ایجاد می کند و شار مغناطیسی Ф که به مدار نفوذ می کند (مرتبط با آن) مستقیماً با قدرت جریان متناسب است. من:

عامل تناسب L I. یا ضریب خود القایی مدار نامیده می شود. I. به اندازه و شکل کانتور و همچنین به نفوذپذیری مغناطیسی بستگی دارد محیط. در سیستم بین المللی واحدها (SI) I. در هانری اندازه گیری می شود، در سیستم واحدهای CGS (گاوس) I. دارای بعد طول است و بنابراین واحد I. را یک سانتی متر می نامند (1). آقای = 109سانتی متر).

از طریق I.، emf خود القایی در مدار، که با تغییر جریان در آن رخ می دهد، بیان می شود:

(D من- تغییر جریان در طول زمان D تی). برای یک قدرت جریان معین، I. انرژی را تعیین می کند دبلیوجریان میدان مغناطیسی:

هر چه I. بیشتر باشد، انرژی مغناطیسی انباشته شده در فضای اطراف مدار با جریان بیشتر است. اگر بین پدیده‌های الکتریکی و مکانیکی قیاس کنیم، انرژی مغناطیسی باید با انرژی جنبشی بدن مقایسه شود. تی = mv 2/2 (که در آن m-جرم بدن، v-سرعت حرکت آن)، در حالی که I. نقش جرم و جریان نقش سرعت را بازی می کند. بنابراین، I. خواص اینرسی جریان را تعیین می کند.

در عمل، بخش هایی از مدار با I. قابل توجه به صورت اندوکتانس سیم پیچ انجام می شود. برای افزایش Lاز سیم پیچ هایی با هسته های آهنی استفاده می شود، اما در این حالت به دلیل وابستگی نفوذپذیری مغناطیسی m فرومغناطیس ها به شدت میدان و در نتیجه به شدت جریان، I. وابسته به من. I. شیر برقی بلند بیرون نسیم پیچ هایی که سطح مقطع دارند اسو طول ل، در محیطی با نفوذپذیری مغناطیسی m برابر است با واحد SI: L=mm0 ن 2S/L،که در آن m0 ثابت مغناطیسی یا نفوذپذیری مغناطیسی خلاء است.

روشن:کلاشنیکف S. G., Electricity, M., 1970 (درس عمومی فیزیک، ج 2)، چ. 9.

G. Ya. Myakishev.

طول و فاصله جرم اندازه گیری حجم محصولات فله و مواد غذایی مساحت حجم و واحدهای اندازه گیری در دستورهای آشپزی فشار دما، تنش مکانیکی، مدول یانگ انرژی و کار نیرو نیروی زمان سرعت خطی زاویه مسطح راندمان حرارتیو راندمان سوخت اعداد واحدهای اندازه گیری مقدار اطلاعات نرخ مبادله اندازه لباس و کفش زنانه سایز لباس و کفش مردانه سرعت زاویهایو فرکانس چرخش شتاب شتاب زاویه ای چگالی حجم ویژه ممان اینرسی گشتاور نیرو مقدار حرارتی ویژه (بر حسب جرم) چگالی انرژی و ارزش حرارتی ویژه سوخت (بر حسب حجم) تفاوت دما ضریب انبساط حرارتی مقاومت حرارتی رسانایی حرارتی ویژه ظرفیت گرمایی ویژه انرژی قرار گرفتن در معرض، قدرت تابش حرارتی چگالی شار حرارتی ضریب انتقال حرارت جریان حجم جریان انبوهجریان مولی تراکم جریان جرمی غلظت مولی غلظت جرم در محلول ویسکوزیته دینامیکی (مطلق) ویسکوزیته سینماتیکی کشش سطحی نفوذپذیری بخار نفوذپذیری بخار، سرعت انتقال بخار سطح صدا حساسیت میکروفون سطح فشار صدا (SPL) روشنایی شدت نور شدت روشنایی وضوح فرکانس در گرافیک نوری و امواج کامپیوتری توان در دیوپترها و فاصله کانونی توان در دیوپترها و بزرگنمایی عدسی (×) بار الکتریکی چگالی بار خطی چگالی بار سطحی چگالی بار حجمی جریان الکتریکی چگالی جریان خطی چگالی جریان سطحی قدرت میدان الکتریکی پتانسیل و ولتاژ الکترواستاتیک مقاومت الکتریکی رسانایی الکتریکی رسانایی الکتریکی رسانایی الکتریکی ظرفیت الکتریکی اندوکتانس سیم سنج آمریکایی سطوح بر حسب واحدهای dBm (dBm یا dBmW)، dBV (dBV)، وات، و غیره نیروی محرکه مغناطیسی قدرت میدان مغناطیسی شار مغناطیسی القای مغناطیسی نرخ دز جذبی تابش یونیزان رادیواکتیویته. تشعشعات واپاشی رادیواکتیو. دوز قرار گرفتن در معرض تابش. دز جذبی پیشوندهای اعشاری انتقال داده تایپوگرافی و پردازش تصویر واحدهای حجم چوب محاسبه جرم مولی سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. Mendeleev

1 میکروهنری [µH] = 1E-06 هنری [H]

مقدار اولیه

ارزش تبدیل شده

هنری اگزاژنری پتاژنری تراهنری گیگهنری مگاهنری کیلهنری هکتوژنری دکاهنری هزارهنری میکروهنری نانوهنری پیکوژنری فمتوژنری آتوژنری وبر/آمپ آبهنری واحد القایی CGSM استتنری واحد القایی CGSE

مقاله ویژه

اطلاعات بیشتر در مورد اندوکتانس

معرفی

اگر کسی به فکر انجام یک نظرسنجی از جمعیت زمین با موضوع "در مورد اندوکتانس چه می دانید؟" بود، اکثریت قریب به اتفاق پاسخ دهندگان به سادگی شانه های خود را بالا می اندازند. اما این دومین عنصر فنی پرتعداد بعد از ترانزیستورهاست که تمدن مدرن بر آن بنا شده است! عاشقان کارآگاه، به یاد دارند که در جوانی داستان های هیجان انگیز سر آرتور کانن دویل در مورد ماجراهای کارآگاه معروف شرلوک هلمز را می خواندند. درجات مختلفیقین چیزی در مورد روشی که کارآگاه مذکور استفاده کرده است زمزمه خواهد کرد. در عین حال، متضمن روش استنباط که در کنار روش استقرایی، روش اصلی شناخت در فلسفه غرب عصر جدید است.

با روش استقرایی، بررسی حقایق فردی، اصول و شکل گیری مفاهیم نظری کلی بر اساس نتایج به دست آمده (از جزئی به کلی) صورت می گیرد. روش قیاسی، برعکس، شامل مطالعه است اصول کلی، قوانین، زمانی که مفاد نظریه به پدیده های جداگانه تقسیم می شوند.

لازم به ذکر است که استقرا به معنای روش هیچ ارتباط مستقیمی با اندوکتانس ندارند، فقط یک ریشه مشترک لاتین دارند. القاء- راهنمایی، انگیزه - و مفاهیم کاملا متفاوت را نشان می دهد.

تنها بخش کوچکی از پاسخ دهندگان از میان حاملان علوم دقیق - فیزیکدانان حرفه ای، مهندسین برق، مهندسین رادیو و دانشجویان این مناطق - قادر به پاسخ روشن به این سؤال خواهند بود و برخی از آنها آماده خواندن هستند. یک سخنرانی کامل در مورد این موضوع در حال حرکت.

تعریف اندوکتانس

در فیزیک، اندوکتانس یا ضریب خود القایی به عنوان ضریب تناسب L بین شار مغناطیسی Ф در اطراف یک هادی حامل جریان و جریان I که آن را تولید می کند، تعریف می شود، یا در فرمول دقیق تر، ضریب است. تناسب بین جریان الکتریکی در هر مدار بسته و جریان مغناطیسی ایجاد شده توسط این جریان:

Ф = L∙I

L = F/I

برای درک نقش فیزیکی یک سلف در مدارهای الکتریکی، می توان از قیاس فرمول انرژی ذخیره شده در آن هنگام جریان I با فرمول انرژی جنبشی مکانیکی یک جسم استفاده کرد.

برای یک جریان معین I، اندوکتانس L انرژی میدان مغناطیسی W ایجاد شده توسط این جریان I را تعیین می کند:

به طور مشابه، انرژی جنبشی مکانیکی یک جسم با جرم جسم m و سرعت آن V تعیین می شود:

یعنی اندوکتانس مانند جرم اجازه نمی دهد انرژی میدان مغناطیسی فوراً افزایش یابد، همانطور که جرم اجازه نمی دهد این کار با انرژی جنبشی بدن انجام شود.

بیایید رفتار جریان در اندوکتانس را مطالعه کنیم:

به دلیل اینرسی اندوکتانس، جلوی ولتاژ ورودی کشیده می شود. چنین مداری در اتوماسیون و مهندسی رادیو مدار یکپارچه نامیده می شود و برای انجام عملیات ریاضی یکپارچه سازی استفاده می شود.

بیایید ولتاژ روی سلف را مطالعه کنیم:

در لحظه اعمال و حذف ولتاژ، به دلیل EMF خود القایی ذاتی در سیم پیچ های اندوکتانس، نوسانات ولتاژ رخ می دهد. چنین مداری در اتوماسیون و مهندسی رادیو مدار متمایز نامیده می شود و در اتوماسیون برای تصحیح فرآیندها در یک جسم کنترل شده که ماهیت سریع دارند استفاده می شود.

واحدها

در سیستم SI، اندوکتانس به صورت henries اندازه گیری می شود که به اختصار H نامیده می شود. یک مدار با جریان دارای اندوکتانس یک هنری است اگر وقتی جریان یک آمپر در ثانیه تغییر کند، ولتاژ یک ولت در پایانه های مدار ظاهر شود.

در انواع سیستم CGS - سیستم CGSM و در سیستم گاوسی، اندوکتانس در سانتی متر اندازه گیری می شود (1 H \u003d 10⁹ سانتی متر؛ 1 سانتی متر \u003d 1 nH)؛ برای سانتی متر، نام آبهنری نیز به عنوان واحد اندوکتانس استفاده می شود. در سیستم CGSE، واحد اندوکتانس یا بدون نام رها می‌شود یا گاهی اوقات استاتنری نامیده می‌شود (1 استاتنری ≈ 8.987552 10-11 هنری، ضریب تبدیل از نظر عددی برابر با 10-4 از مجذور سرعت نور است که بر حسب سانتی‌متر بر حسب سانتی‌متر بیان می‌شود. s).

مرجع تاریخی

نماد L که برای اندوکتانس استفاده می شود، به افتخار امیل کریستیانوویچ لنز (هاینریش فردریش امیل لنز) که به دلیل مشارکت در مطالعه الکترومغناطیس شناخته شده است و قانون لنز در مورد خواص جریان القایی را استخراج کرده است، به کار گرفته شد. واحد اندوکتانس به نام جوزف هنری نامگذاری شده است که خود القایی را کشف کرد. خود اصطلاح اندوکتانس توسط الیور هیوساید در فوریه 1886 ابداع شد.

در میان دانشمندانی که در تحقیق در مورد خواص اندوکتانس و توسعه کاربردهای مختلف آن شرکت کردند، لازم است به سر هنری کاوندیش که آزمایش‌هایی با الکتریسیته انجام داد، اشاره کرد. مایکل فارادی که القای الکترومغناطیسی را کشف کرد. نیکولا تسلا، که به دلیل کار خود در سیستم های انتقال الکتریکی شناخته شده است. آندره ماری آمپر که کاشف نظریه الکترومغناطیس به شمار می رود. گوستاو رابرت کیرشهوف که تحقیق کرد مدارهای الکتریکی; جیمز کلارک ماکسول، که میدان‌های الکترومغناطیسی و نمونه‌های خاص آن‌ها را مطالعه کرد: الکتریسیته، مغناطیس و اپتیک. هنری رودلف هرتز که این را ثابت کرد امواج الکترومغناطیسیواقعا وجود دارد؛ آلبرت آبراهام مایکلسون و رابرت اندروز میلیکن. البته همه این دانشمندان مشکلات دیگری را نیز بررسی کرده اند که در اینجا ذکر نشده است.

القاگر

طبق تعریف، سلف یک سیم پیچ مارپیچی، مارپیچی یا مارپیچ از هادی عایق سیم پیچی است که دارای اندوکتانس قابل توجه با ظرفیت نسبتا کم و مقاومت فعال کم است. در نتیجه، هنگامی که یک جریان متناوب از سیم پیچ عبور می کند جریان الکتریسیته، اینرسی قابل توجه آن مشاهده می شود که در آزمایشی که در بالا توضیح داده شد می توان مشاهده کرد. در فناوری فرکانس بالا، یک سلف می تواند از یک دور یا بخشی از آن تشکیل شده باشد؛ در حالت محدود، در فرکانس های مایکروویو، از یک قطعه رسانا برای ایجاد اندوکتانس استفاده می شود که به اصطلاح دارای اندوکتانس توزیع شده (خطوط نواری) است.

کاربرد در تکنولوژی

سلف ها استفاده می شوند:

• برای سرکوب تداخل، صاف کردن امواج، ذخیره انرژی، محدودیت جریان متناوب، در مدارهای رزونانس (مدار نوسانی) و مدارهای انتخابی فرکانس؛ ایجاد میدان های مغناطیسی، حسگرهای حرکتی، در کارت خوان های کارت اعتباری، و همچنین در خود کارت های اعتباری بدون تماس.
• سلف ها (همراه با خازن ها و مقاومت ها) برای ساخت مدارهای مختلف با خواص وابسته به فرکانس، به ویژه فیلترها، مدارها استفاده می شود. بازخورد, مدارهای نوسانیو دیگران. به این کویل ها، به ترتیب، به آنها می گویند: سیم پیچ کانتور، سیم پیچ فیلتر و غیره.
• دو سیم پیچ جفت شده القایی یک ترانسفورماتور را تشکیل می دهند.
• تغذیه سلف جریان ضربه ایاز یک کلید ترانزیستور، گاهی اوقات به عنوان منبع استفاده می شود ولتاژ بالاتوان کم در مدارهای جریان کم، زمانی که ایجاد یک ولتاژ منبع تغذیه بالا جداگانه در منبع تغذیه غیرممکن است یا از نظر اقتصادی امکان پذیر نیست. در این حالت نوسانات ولتاژ بالا بر روی سیم پیچ به دلیل خودالقایی رخ می دهد که می توان از آن در مدار استفاده کرد.
• هنگامی که برای سرکوب تداخل، صاف کردن موج های جریان الکتریکی، جداسازی (جداسازی) استفاده می شود فرکانس بالاقسمت های مختلف مدار و انباشته شدن انرژی در میدان مغناطیسی هسته، سلف را چوک می نامند.
• در مهندسی برق قدرت (مثلاً برای محدود کردن جریان در مدار کوتاهخط برق) سلف را راکتور می گویند.
• محدود کننده های جریان دستگاه های جوشکاری به شکل یک سلف ساخته می شوند که جریان قوس جوش را محدود می کند و آن را پایدارتر می کند و در نتیجه به شما امکان می دهد درز جوشکاری یکنواخت و بادوام داشته باشید.
• از سلف ها به عنوان آهنرباهای الکتریکی نیز استفاده می شود - مکانیزم های اجرایی. سلف استوانه‌ای که طول آن بسیار بیشتر از قطر آن است، سلونوئید نامیده می‌شود. علاوه بر این، شیر برقی اغلب به دستگاهی گفته می شود که عملکرد دارد کارهای مکانیکیبه دلیل میدان مغناطیسی زمانی که هسته فرومغناطیسی به داخل کشیده می شود.
• در رله های الکترومغناطیسی به سلف ها سیم پیچ رله می گویند.
• سلف گرمایش - یک سلف مخصوص، بدنه کار تاسیسات گرمایش القایی و کوره های القایی آشپزخانه.

توسط روی هم رفته، در تمامی مولدهای جریان الکتریکی از هر نوع و همچنین در الکتروموتورها سیم پیچ آنها سلف است. با پیروی از سنت قدیمی‌ها که یک زمین صاف را روی سه فیل یا نهنگ نشان می‌دادند، امروزه می‌توانیم با دلایل موجه استدلال کنیم که زندگی روی زمین بر روی یک سلف استوار است.

از این گذشته، حتی میدان مغناطیسی زمین که از تمام موجودات زمینی در برابر تشعشعات کیهانی و خورشیدی محافظت می کند، طبق فرضیه اصلی در مورد منشاء آن، با جریان جریان های عظیم در هسته فلزی مایع زمین مرتبط است. در واقع این هسته یک سلف در مقیاس سیاره ای است. محاسبه می شود که منطقه ای که مکانیسم "دینام مغناطیسی" در آن کار می کند در فاصله 0.25-0.3 شعاع زمین قرار دارد.

برنج. 7. میدان مغناطیسی اطراف یک هادی با جریان. من- جاری، ب- بردار القای مغناطیسی.

تجربیات

در پایان، من می خواهم در مورد برخی از خواص عجیب سلف ها صحبت کنم که می توانید خودتان مشاهده کنید، با داشتن ساده ترین مواد و دستگاه های موجود. برای انجام آزمایشات، ما به قطعات سیم مسی عایق، میله فریت و هر مولتی متر مدرن با عملکرد اندازه گیری اندوکتانس نیاز داریم. به یاد بیاورید که هر رسانایی با جریان در اطراف خود میدان مغناطیسی از این نوع ایجاد می کند که در شکل 7 نشان داده شده است.

چهار دوجین دور سیم را با یک پله کوچک (فاصله بین پیچ ها) روی یک میله فریت می پیچیم. این حلقه شماره 1 خواهد بود. سپس همان تعداد دور را با همان گام، اما با جهت معکوس سیم پیچ می پیچیم. این سیم پیچ شماره 2 خواهد بود. و سپس 20 پیچ در جهت دلخواه بسته می کنیم. این حلقه شماره 3 خواهد بود. سپس آنها را با دقت از میله فریت جدا کنید. میدان مغناطیسی چنین سلف هایی شبیه به آنچه در شکل نشان داده شده است به نظر می رسد. 8.

سلف ها عمدتاً به دو دسته تقسیم می شوند: با هسته مغناطیسی و غیر مغناطیسی. شکل 8 یک سیم پیچ با یک هسته غیر مغناطیسی را نشان می دهد، هوا نقش یک هسته غیر مغناطیسی را بازی می کند. روی انجیر 9 نمونه هایی از سلف های با هسته مغناطیسی را نشان می دهد که می توانند بسته یا باز باشند.

هسته های فریت و صفحات فولادی الکتریکی عمدتاً مورد استفاده قرار می گیرند. هسته ها گاهی اوقات اندوکتانس سیم پیچ ها را افزایش می دهند. بر خلاف هسته های استوانه ای، هسته های حلقه ای شکل (حلقه ای) به شما امکان می دهد اندوکتانس بزرگ، از آنجایی که شار مغناطیسی در آنها بسته است.

بیایید انتهای مولتی متر را که در حالت اندازه گیری اندوکتانس قرار دارد به انتهای سیم پیچ شماره 1 وصل کنیم. اندوکتانس چنین سیم پیچی بسیار کوچک است، در حد چند کسری از میکروهنری، بنابراین دستگاه چیزی را نشان نمی دهد (شکل 10). بیایید شروع به معرفی یک میله فریت به سیم پیچ کنیم (شکل 11). این دستگاه حدود یک دوجین میکروهنری را نشان می دهد، و هنگامی که سیم پیچ به مرکز میله حرکت می کند، اندوکتانس آن حدود سه برابر افزایش می یابد (شکل 12).

با حرکت سیم پیچ به انتهای دیگر میله، مقدار اندوکتانس سیم پیچ دوباره کاهش می یابد. نتیجه گیری: اندوکتانس سیم پیچ ها را می توان با حرکت دادن هسته در آنها تنظیم کرد و حداکثر مقدار آن زمانی حاصل می شود که سیم پیچ روی میله فریت (یا برعکس میله در سیم پیچ) در مرکز قرار گیرد. بنابراین ما یک واریومتر واقعی، البته تا حدودی ناجور، دریافت کردیم. با انجام آزمایش فوق با سیم پیچ شماره 2، نتایج مشابهی بدست می آوریم، یعنی جهت سیم پیچ بر اندوکتانس تأثیر نمی گذارد.

بیایید پیچ ​​های سیم پیچ شماره 1 یا 2 را محکم تر و بدون فاصله بین پیچ ها روی میله فریت قرار داده و مجدداً اندوکتانس را اندازه گیری کنیم. افزایش یافت (شکل 13).

و هنگامی که سیم پیچ در امتداد میله کشیده می شود، اندوکتانس آن کاهش می یابد (شکل 14). نتیجه گیری: با تغییر فاصله بین پیچ ها می توانید اندوکتانس را تنظیم کنید و برای حداکثر اندوکتانس باید سیم پیچ را "چرخش به چرخش" بپیچید. روش تنظیم اندوکتانس با کشش یا فشرده سازی پیچ ها اغلب توسط مهندسان رادیویی استفاده می شود و تجهیزات فرستنده گیرنده خود را با فرکانس مورد نظر تنظیم می کنند.

بیایید سیم پیچ شماره 3 را روی میله فریت نصب کنیم و اندوکتانس آن را اندازه گیری کنیم (شکل 15). تعداد چرخش ها نصف شده و اندوکتانس نصف شده است. نتیجه گیری: هرچه تعداد دورها کمتر باشد اندوکتانس کمتر است و رابطه خطی بین اندوکتانس و تعداد دور وجود ندارد.

آیا ترجمه واحدهای اندازه گیری از یک زبان به زبان دیگر برای شما دشوار است؟ همکاران آماده کمک به شما هستند. یک سوال به TCTerms ارسال کنیدو در عرض چند دقیقه پاسخ دریافت خواهید کرد.