El fenomen de l'autoinducció - Danys i beneficis

El terme significa inducció apareix en corrent elèctric en el circuit elèctric tancat quan es col·loca en un canvi de flux magnètic. Obriu la inducció electromagnètica fa només uns dos-cents anys per Michael Faraday. Bé abans que pogués fer Andre Ampere, que va dur a terme experiments similars. S'insereix a la barra de la bobina de metall i després, això és mala sort, va anar a una altra habitació per mirar el galvanòmetre - i de sobte es mou. Una agulla de fer correctament la seva feina - han estat rebutjades, però fins Ampere vagat per sales - de nou a zero. Així és com el fenomen d'espera acte-induït per una dotzena d'anys, fins a la unitat de bobina i un investigador, al mateix temps seran al lloc correcte.

El punt principal d'aquest experiment va ser que la inducció EMF es produeix només quan el camp magnètic que passa a través dels canvis de bucle tancat. Però es pot canviar al seu gust - o canviar el valor del camp magnètic, o simplement moure la font del camp en relació amb el mateix bucle tancat. Fem que es planteja aquí, anomenat el "EMF mutu." Però això va ser només el començament dels descobriments en el camp de la inducció. Encara més sorprenent va ser el fenomen de l'autoinducció, que va ser inaugurat per Dzhozef Genri més o menys al mateix temps. En els seus experiments, es va trobar que el camp magnètic de la bobina és no només per induir un corrent en una altra bobina, sinó també quan el corrent a la bobina indueix en ella l'EMF addicional. Aquí se li crida simplement EMF autoinducida. La fenòmens elèctrics gran interès és la direcció del corrent. Va resultar que en el cas dels CEM autoinducida seu corrent es dirigeix en contra del seu "pare" - el corrent causada per la FEM principal.

I es pot observar el fenomen de l'autoinducció? Com diu el refrany, no hi ha res més fàcil. Muntar dues circuits: el primer - inclòs consistentment inductor i llum, i el segon - només la bombeta. Connectar-los a la bateria a través de l'interruptor principal. Quan està activat, es pot veure que la bombeta al circuit amb la bobina gira "a contracor" i la segona llum, més ràpid "en augment", s'encén a l'instant. Què està passant? En tots dos circuits després del corrent comença a fluir, i varia de zero al seu màxim, i com el temps de canvi de corrent i espera al fet que la bobina que genera la força electromotriu d'autoinducció. Hi ha EMF i circuit tancat - vol dir que no és i el seu corrent, però la va dirigir contrari el circuit de corrent principal, que finalment arriba al valor màxim determinat pels paràmetres del circuit, i deixa de créixer, i si no hi ha canvi de corrent - no EMF auto-induït. És molt senzill. Un patró similar, però amb la "exactament el contrari", va observar quan s'apaga el corrent. Fidel al seu "mal hàbit" per contrarestar qualsevol canvi en el corrent, EMF autoinducida manté la seva flux en el circuit després s'apaga.

Immediatament hi va haver una pregunta - ¿què és el fenomen de l'autoinducció? S'ha trobat que la força electromotriu d'autoinducció afecta la taxa de canvi corrent en el conductor i es pot escriure:

E = L • vaig donar / dt

Això demostra que l'auto-inducció electromotriu força E és directament proporcional a la velocitat de canvi vaig donar / dt i el corrent coeficient proporcional L, l'esmentada inductància. Per la seva contribució a l'estudi de la pregunta, quin és el fenomen de l'autoinducció, Dzhordzh Genri va ser recompensat pel fet que el seu nom és una unitat de mesura de la inductància - Henry (H). Aquest circuit d'inductància flux de corrent determina el fenomen de l'autoinducció. Un pot imaginar que la inductància - és una espècie de "emmagatzematge" de l'energia magnètica. En el cas d'augment del corrent en el circuit de l'energia elèctrica es converteix en corrent magnètica retarda el creixement, i quan el corrent de la bobina de l'energia magnètica es converteix en energia elèctrica i manté el corrent en el circuit.

Probablement, tots tenien a veure una espurna quan s'apaga l'endoll de la presa de corrent - aquesta és la forma més comuna de manifestació dels CEM autoinducida a la vida real. Però en la vida quotidiana s'obre un corrent màxim de 10-20 A i el temps d'obertura d'uns 20 ms. Quan la inductància d'aproximadament 1 GN EMF autoinducida en aquest cas serà igual a 500 W. Semblaria que la pregunta, quin és el fenomen de l'autoinducció no és tan complicat. I de fet, EMF autoinducida és un gran desafiament tècnic. La conclusió és que quan un circuit obert quan els contactes ja no estan disponibles, és compatible amb el flux de corrent d'auto-inductància, el que porta a la crema de contactes, perquè en la tècnica de commutació de circuits amb els corrents en els centenars i fins i tot milers d'amperes. Aquí estem parlant és sovint auto-induït per camps electromagnètics en les desenes de milers de volts, i això requereix solucions addicionals a qüestions tècniques relacionades amb els augments sobtats dels circuits elèctrics.

Però no és tan dolent. Passa que aquest EMF perjudicials molt útil, per exemple, en un sistemes d'encesa del motor de combustió interna. Aquest sistema consta d' un inductor en forma d'un autotransformador i helicòpter. Es passa a través del corrent en el debanat primari, que s'apaga un helicòpter. Com a resultat, un circuit obert es produeix en l'autoinducció EMF centenars de volts (la bateria dóna tota 12B). Llavors la tensió es transforma més, i té un impuls superior a 10 kV per a la ignició de l'espurna.