ახალი ამბები

როგორ მუშაობს ინდუქტორები

ავტორი: მარშალ ბრეინი

ინდუქტორი

ინდუქტორების ერთ-ერთი დიდი გამოყენებაა მათი გაერთიანება კონდენსატორებით ოსცილატორების შესაქმნელად. HUNTSTOCK / GETTY IMAGES

ინდუქტორი ისეთივე მარტივია, როგორიც ელექტრონულ კომპონენტს შეუძლია - ის უბრალოდ მავთულის ხვეულია. თუმცა აღმოჩნდება, რომ მავთულის ხვეულს შეუძლია გააკეთოს ძალიან საინტერესო რამ ხვეულის მაგნიტური თვისებების გამო.

ამ სტატიაში ჩვენ გავიგებთ ყველაფერს ინდუქტორების შესახებ და რისთვის გამოიყენება ისინი.

შინაარსი

ინდუქტორის საფუძვლები

ჰენრის

ინდუქტორის გამოყენება: შუქნიშნის სენსორები

ინდუქტორის საფუძვლები

მიკროსქემის დიაგრამაზე, ინდუქტორი ნაჩვენებია ასე:

იმის გასაგებად, თუ როგორ შეუძლია ინდუქტორს მუშაობა წრეში, ეს ფიგურა სასარგებლოა:

რასაც აქ ხედავთ არის ბატარეა, ნათურა, მავთულის ხვეული რკინის ნაჭრის გარშემო (ყვითელი) და გადამრთველი. მავთულის კოჭა არის ინდუქტორი. თუ წაიკითხეთ როგორ მუშაობენ ელექტრომაგნიტები, შეიძლება აღიაროთ, რომ ინდუქტორი არის ელექტრომაგნიტი.

თუ ამ სქემიდან ინდუქტორს ამოიღებთ, ჩვეულებრივი ფანარი გექნებათ. ჩამრთველს ხურავ და ნათურა ანათებს. წრეში ინდუქტორთან ერთად, როგორც ნაჩვენებია, ქცევა სრულიად განსხვავებულია.

ნათურა არის რეზისტორი (წინააღმდეგობა ქმნის სითბოს, რათა ნათურაში არსებული ძაფი ანათებდეს - იხილეთ როგორ მუშაობს ნათურები დეტალებისთვის). კოჭის მავთულს აქვს გაცილებით დაბალი წინააღმდეგობა (ეს უბრალოდ მავთულია), ასე რომ, რასაც მოელოდით, როდესაც ჩართავთ გადამრთველს, არის ის, რომ ნათურა ძალიან სუსტად ანათებს. დენის უმეტესი ნაწილი უნდა გაჰყვეს დაბალი წინააღმდეგობის გზას მარყუჟის გავლით. ამის ნაცვლად ხდება ის, რომ როდესაც თქვენ დახურავთ გადამრთველს, ნათურა იწვის მკვეთრად და შემდეგ იკლებს. გადამრთველის გახსნისას ნათურა ძალიან ძლიერად იწვის და შემდეგ სწრაფად ქრება.

ამ უცნაური ქცევის მიზეზი ინდუქტორია. როდესაც დენი პირველად იწყებს გადინებას ხვეულში, ხვეულს სურს შექმნას მაგნიტური ველი. სანამ ველი შენდება, კოჭა აფერხებს დენის დინებას. ველის აშენების შემდეგ, დენი ნორმალურად გადის მავთულში. როდესაც გადამრთველი იხსნება, მაგნიტური ველი კოჭის ირგვლივ ინარჩუნებს დენს კოჭში, სანამ ველი არ იშლება. ეს დენი ინარჩუნებს ნათურას განათებულს გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, მიუხედავად იმისა, რომ ჩამრთველი ღიაა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ინდუქტორს შეუძლია შეინახოს ენერგია თავის მაგნიტურ ველში, ხოლო ინდუქტორი ეწინააღმდეგება მასში გამავალი დენის რაოდენობის ცვლილებას.

იფიქრე წყალზე…

ინდუქტორის მოქმედების ვიზუალიზაციის ერთ-ერთი გზაა წარმოვიდგინოთ ვიწრო არხი, რომელშიც წყალი მიედინება და მძიმე წყლის ბორბალი, რომელსაც აქვს ბალიშები არხში ჩაძირული. წარმოიდგინეთ, რომ არხში წყალი თავდაპირველად არ მიედინება.

ახლა თქვენ ცდილობთ წყლის დინება დაიწყოთ. ბორბალი ხელს უშლის წყლის დინებას, სანამ ის არ დააჩქარებს წყალს. თუ თქვენ შეეცდებით შეაჩეროთ წყლის ნაკადი არხში, მბრუნავი წყლის ბორბალი შეეცდება შეინარჩუნოს წყალი მოძრაობამდე, სანამ მისი ბრუნვის სიჩქარე არ შენელდება წყლის სიჩქარემდე. ინდუქტორი იგივეს აკეთებს მავთულში ელექტრონების ნაკადთან დაკავშირებით - ინდუქტორი ეწინააღმდეგება ელექტრონების ნაკადის ცვლილებას.

წაიკითხეთ მეტი

ჰენრის

ინდუქტორის სიმძლავრე კონტროლდება ოთხი ფაქტორით:

ხვეულების რაოდენობა - მეტი ხვეული ნიშნავს მეტ ინდუქციურობას.

მასალა, რომელზეც ხვეულებია შემოხვეული (ბირთი)

ხვეულის განივი ფართობი - მეტი ფართობი ნიშნავს მეტ ინდუქციურობას.

კოჭის სიგრძე - მოკლე ხვეული ნიშნავს ვიწრო (ან გადახურვის) ხვეულებს, რაც ნიშნავს მეტ ინდუქციურობას.

ინდუქტორის ბირთვში რკინის ჩასმა მას გაცილებით მეტ ინდუქციურობას აძლევს, ვიდრე ჰაერი ან ნებისმიერი არამაგნიტური ბირთვი.

ინდუქციურობის სტანდარტული ერთეული არის ჰენრი. ინდუქტორში ჰენრიების რაოდენობის გამოსათვლელი განტოლებაა:

H = (4 * Pi * #Turns * #Turns * coil ფართობი * mu) / (კოჭის სიგრძე * 10,000,000)

კოჭის ფართობი და სიგრძე მეტრია. ტერმინი mu არის ბირთვის გამტარიანობა. ჰაერს აქვს გამტარიანობა 1, ხოლო ფოლადს შეიძლება ჰქონდეს 2000.

ინდუქტორის გამოყენება: შუქნიშნის სენსორები

დავუშვათ, რომ აიღეთ მავთულის კოჭა დიამეტრის 6 ფუტი (2 მეტრი), რომელიც შეიცავს მავთულის ხუთ ან ექვს მარყუჟს. თქვენ ჭრით რამდენიმე ღარს გზაზე და ათავსებთ ხვეულს ღარებში. კოჭზე ამაგრებ ინდუქციურ მრიცხველს და ხედავ რა არის კოჭის ინდუქციურობა.

ახლა თქვენ გააჩერებთ მანქანას კოჭის თავზე და კვლავ შეამოწმეთ ინდუქციურობა. ინდუქციურობა გაცილებით დიდი იქნება მარყუჟის მაგნიტურ ველში განთავსებული დიდი ფოლადის ობიექტის გამო. კოჭზე გაჩერებული მანქანა მოქმედებს როგორც ინდუქტორის ბირთვი და მისი არსებობა ცვლის კოჭის ინდუქციურობას. შუქნიშნის სენსორების უმეტესობა მარყუჟს ამ გზით იყენებს. სენსორი მუდმივად ამოწმებს მარყუჟის ინდუქციურობას გზაზე და როდესაც ინდუქციურობა იზრდება, მან იცის, რომ მანქანა ელოდება!

როგორც წესი, იყენებთ ბევრად უფრო პატარა კოჭს. ინდუქტორების ერთ-ერთი დიდი გამოყენებაა მათი გაერთიანება კონდენსატორებით ოსცილატორების შესაქმნელად. იხილეთ როგორ მუშაობს ოსცილატორები დეტალებისთვის.