fréttir

Hvernig inductors vinna

Höfundur: Marshall Brain

inductor

Ein stór notkun spóla er að sameina þá með þéttum til að búa til oscillators. HUNTSTOCK / GETTY MYNDIR

Inductor er um það bil eins einfalt og rafeindahlutur getur orðið - hann er einfaldlega vírspóla. Það kemur hins vegar í ljós að vírspóla getur gert mjög áhugaverða hluti vegna segulmagnsins í spólu.

Í þessari grein munum við læra allt um spólur og til hvers þeir eru notaðir.

Innihald

Inductor Basics

Henries

Inductor umsókn: Umferðarljós skynjarar

Inductor Basics

Í hringrásarmynd er inductor sýndur svona:

Til að skilja hvernig inductor getur virkað í hringrás er þessi mynd gagnleg:

Það sem þú sérð hér er rafhlaða, ljósapera, vírspóla utan um járnstykki (gult) og rofi. Vírspólan er spóla. Ef þú hefur lesið Hvernig rafseglar virka gætirðu kannast við að inductor er rafsegul.

Ef þú myndir taka inductor úr þessari hringrás, það sem þú myndir hafa er venjulegt vasaljós. Þú lokar rofanum og ljósaperan kviknar. Með inductor í hringrásinni eins og sýnt er er hegðunin allt önnur.

Ljósaperan er viðnám (viðnámið skapar hita til að láta þráðinn í perunni ljóma - sjá hvernig ljósaperur virka fyrir nánari upplýsingar). Vírinn í spólunni hefur miklu lægri viðnám (það er bara vír), þannig að það sem þú myndir búast við þegar þú kveikir á rofanum er að peran glói mjög dauft. Stærstur hluti straumsins ætti að fylgja lágviðnámsbrautinni í gegnum lykkjuna. Það sem gerist í staðinn er að þegar þú lokar rofanum logar ljósaperan skært og verður síðan daufari. Þegar þú opnar rofann brennur peran mjög skært og slokknar svo fljótt.

Ástæðan fyrir þessari undarlegu hegðun er inductor. Þegar straumur byrjar fyrst að flæða í spólunni vill spólan byggja upp segulsvið. Á meðan sviðið er að byggjast hindrar spólan straumflæði. Þegar völlurinn hefur verið byggður getur straumur streymt venjulega í gegnum vírinn. Þegar rofinn er opnaður heldur segulsviðið í kringum spóluna straumi í spólunni þar til sviðið hrynur. Þessi straumur heldur ljósinu á perunni í nokkurn tíma þó rofinn sé opinn. Með öðrum orðum, inductor getur geymt orku í segulsviði sínu og inductor hefur tilhneigingu til að standast allar breytingar á magni straums sem flæðir í gegnum hann.

Hugsaðu um vatn…

Ein leið til að sjá fyrir sér virkni inductor er að ímynda sér þrönga rás með vatni sem flæðir í gegnum hana og þungt vatnshjól sem hefur róðra sína á kafi í rásina. Ímyndaðu þér að vatnið í rásinni flæði ekki í upphafi.

Nú reynirðu að koma vatninu af stað. Róahjólið mun hafa tilhneigingu til að koma í veg fyrir að vatnið flæði þar til það hefur náð hraða með vatninu. Ef þú reynir síðan að stöðva vatnsrennslið í rásinni mun vatnshjólið sem snýst reyna að halda vatninu gangandi þar til snúningshraði þess minnkar aftur niður í hraða vatnsins. Inductor er að gera það sama með flæði rafeinda í vír - inductor þolir breytingu á flæði rafeinda.

LESTU MEIRA

Henries

Afkastageta inductor er stjórnað af fjórum þáttum:

Fjöldi spóla - Fleiri spólur þýðir meiri inductance.

Efnið sem vafningunum er vafið um (kjarnann)

Þversniðsflatarmál spólunnar - Meira flatarmál þýðir meiri inductance.

Lengd spólunnar - Stutt spóla þýðir mjórri (eða skarast) spólur, sem þýðir meiri inductance.

Með því að setja járn í kjarna spólunnar gefur það mun meiri spólu en loft eða einhver ósegulkjörni myndi gera.

Staðlað eining inductance er henry. Jafnan til að reikna út fjölda henries í inductor er:

H = (4 * Pi * #Turns * #Turns * spólusvæði * mu) / (lengd spólu * 10.000.000)

Flatarmál og lengd spólunnar eru í metrum. Hugtakið mu er gegndræpi kjarnans. Loft hefur gegndræpi upp á 1, en stál gæti haft gegndræpi upp á 2.000.

Inductor umsókn: Umferðarljós skynjarar

Segjum að þú takir vírspólu sem er kannski 6 fet (2 metrar) í þvermál, sem inniheldur fimm eða sex lykkjur af vír. Þú klippir nokkrar rifur í vegi og setur spóluna í raufin. Þú festir spólumæli við spóluna og sérð hver spólu spólunnar er.

Nú leggur þú bíl yfir spóluna og athugar spóluna aftur. Inductance verður mun meiri vegna stóra stálhlutans sem er staðsettur í segulsviði lykkjunnar. Bíllinn sem er lagt yfir spóluna virkar eins og kjarni spólunnar og tilvist hans breytir spólu spólunnar. Flestir umferðarljósaskynjarar nota lykkjuna á þennan hátt. Skynjarinn prófar stöðugt spuna í lykkjunni í veginum og þegar spunin hækkar veit hann að bíll bíður!

Venjulega notarðu miklu minni spólu. Ein stór notkun spóla er að sameina þá með þéttum til að búa til oscillators. Sjáðu hvernig oscillators virka fyrir frekari upplýsingar.