בכל מעגל, כאשר המתג סגור, מקור ה- emf כמו הבטריה יתחיל לדחוף את אלקטרונים בכל המעגל. אז זרימת הזרם תוגבר כדי ליצור את השטף המגנטי באמצעות המעגל. שטף זה ייצור EMF מושרה בתוך המעגל ליצירת שטף להגבלת השטף הגובר. כיוון ה- EMF המושרה מנוגד לסוללה ולכן זרימת הזרם תגדל בהדרגה ולא באופן מיידי. EMF המושרה הזה ידוע בתור השראה עצמית אחרת EMF בחזרה. מאמר זה דן בסקירה על השראות עצמית.
מהי השראות עצמית?
הַגדָרָה: כאשר לסליל הנושא זרם יש תכונה של השראות עצמית, הוא מתנגד לשינוי בזרימת הזרם המכונה השראות עצמית. זה קורה בעיקר כאשר ה- e.m.f המושרה על ידי עצמו נוצר בתוכו את הסליל . במילים אחרות, ניתן להגדיר זאת כאשר השראת המתח מתרחשת בתוך חוט נושא זרם.
השראות עצמית
כאשר הזרם גדל או פוחת, ה- e.m.f המושרה על ידי עצמו יתנגד לזרם. בעיקרון, נתיב ה- e.m.f המושרה הוא הפוך למתח המופעל, אם הזרם עולה. באופן דומה, דרכם של המושרה e.m.f נמצא בכיוון דומה למתח המופעל, אם זרימת הזרם פוחתת,
מאפיין הסליל הנ'ל מתרחש בעיקר כאשר זרימת הזרם משתנה שהיא ה- AC אך לא עבור הזרם היציב או ה- DC. השראות עצמית מתנגדת תמיד לזרימת הזרם, ולכן זהו סוג של אינדוקציה אלקטרומגנטית ויחידת ההשראות העצמית SI היא הנרי.
תורת השראות עצמית
ברגע שהזרם זורם לאורך הסליל, אזי ניתן לגרום לשדה מגנטי, כך שהוא משתרע חיצונית מהחוט וזה יכול להיות מחובר דרך מעגלים אחרים. ניתן לדמיין את השדה המגנטי כמו לולאות קונצנטריות של שטף מגנטי הסוגר את החוט. הגדולים יותר מתחברים דרך אחרים מהלולאות הנוספות של הסליל המאפשרות צימוד עצמי לסליל.
השראות עצמיות
לאחר שזרם הזרם בתוך הסליל משתנה, אזי ניתן לגרום למתח לולאות שונות של הסליל.
מבחינת כימות ההשפעה של ה- הַשׁרָאוּת , נוסחת ההשראה העצמית הבסיסית להלן מכמתת את ההשפעה.
ול= −Ndϕdt
מהמשוואה לעיל,
'VL' הוא מתח מושרה
'N' הוא לא. של סיבובים בתוך הסליל
'Dφ / dt' הוא קצב השטף המגנטי של שינוי בתוך ווברס / שנייה
המתח המושרה בתוך המשרן יכול להיגזר גם מבחינת ההשראות וקצב השינוי הנוכחי.
ול= −Lididt
אינדוקציה עצמית היא סוג אחד של שיטה המפעילה את הסלילים הבודדים, כמו גם את החנקים. חנק מתאים במעגלי RF מכיוון שהוא מתנגד לאות ה- RF ומאפשר אספקת DC או זרם קבוע.
מֵמַד
יחידת ההשראות העצמית היא H (הנרי), ולכן ה- ממד של השראות עצמית הוא MLשתייםט-2ל-2
כאשר 'A' הוא שטח החתך של הסליל
ייצור ה- e.m.f המושרה במעגל יכול להתרחש מכיוון שהשינוי בתוך השטף המגנטי במעגל הסמוך לו מכונה אינדוקציה הדדית.
אנחנו יודעים את זה E = ½ LIשתיים
מהמשוואה לעיל, L = 2E / Iשתיים
L = E / Iשתיים
= MLשתייםט-2/ל2 =MLשתייםט-2ל-2
הקשר בין השראות עצמית והשראות הדדיות
נניח שלא. של סלילים בפיתול הראשוני הוא 'N1', האורך הוא 'L' ושטח החתך הוא 'A'. ברגע שזרם הזרם דרך זה הוא 'אני', אז השטף המחובר אליו יכול להיות
Φ = שדה מגנטי * שטח יעיל
Φ = μoN1I / l × N1A
ההשראה העצמית של הסליל הראשוני יכולה להיגזר כ-
L1 = ϕ1 / I
L1 = μN12A / l
כמו כן, עבור הסליל המשני
L2 = μN22A / l
ברגע שה- 'אני' הנוכחי מספק את כל 'P', אז סליל ה- S המחובר לשטף הוא
ϕs = (μoN1I / l) × N2A
שני סלילים אינדוקציה הדדית היא
M = ϕs / I
משתי המשוואות od
√L1L2 = μoN1N2A / l
על ידי ניגוד זה באמצעות שיטת השראות הדדית אנו יכולים לקבל
M = √L1L2
גורמים
יש הבדל גורמים המשפיעים על סליל ההשראות העצמי זה כולל את הדברים הבאים.
- הופך את הסליל
- אזור סליל משרן
- אורך סליל
- חומר הסליל
הופך את הסליל
השראות הסליל תלויה בעיקר בסיבובי הסליל. אז הם פרופורציונליים זה עם זה כמו N ∝ L
ערך ההשראות גבוה כאשר הסיבובים בתוך הסליל גבוהים. באופן דומה, ערך ההשראות נמוך כאשר הסיבובים בתוך הסליל נמוכים.
אזור סליל משרן
ברגע ששטח המשרן גדל אז ההשראות של הסליל יוגברו (L∝ N). אם שטח הסליל גבוה, הוא מייצר לא. של קווי שטף מגנטיים, כך שניתן ליצור שטף מגנטי. לכן ההשראות גבוהה.
אורך סליל
כאשר השטף המגנטי המושרה בסליל ארוך, הוא פחות מהשטף הנגרם בתוך סליל קצר. כאשר השטף המגנטי המושרה מצטמצם, אז השראת הסליל תפחת. אז אינדוקציה של הסליל היא ביחס הפוך להשראת הסליל (L∝ 1 / l)
חומר הסליל
לחדירות החומר עם הסליל העטוף תהיה השפעה על ההשראות ועל הנגרמת. m.f. חומרי החדירות הגבוהים יכולים לייצר פחות השראות.
L ∝ μ0.
אנו יודעים μ = μ0μr, אם כן L∝ 1 / μr
דוגמה להשראה עצמית
שקול משרן כולל חוט נחושת עם 500 סיבובים, והוא מייצר 10 מילי וואט של השטף המגנטי פעם אחת 10 אמפר זרם זרם זרם זרם זה. חשב את ההשראות העצמיות של החוט.
על ידי שימוש ביחס העיקרי של L & I, ניתן לקבוע את השראות הסליל.
L = (N Φ) / אני
בהתחשב בכך, N = 500 סיבובים
Φ = 10 מילר וובר = 0.001 וואט.
אני = 10 אמפר
אז השראות L = (500 x 0.01) / 10
= 500 הנרי הלאומי
יישומים
ה יישומים של השראות עצמית כלול את הבאים.
- כוונון מעגלים
- משרנים המשמשים כממסרים
- חיישנים
- חרוזי פריט
- אחסן אנרגיה במכשיר
- חנקים
- מנועי אינדוקציה
- מסננים
- רוֹבּוֹטרִיקִים
לפיכך, זה הכל בערך סקירה כללית של השראות עצמית . כאשר זרימת הזרם בתוך הסליל משתנה, ישתנה גם השטף המקושר דרך הסליל. בתנאים אלה, ניתן לייצר EMF המושרה בסליל. אז EMF זה מכונה אינדוקציה עצמית. הנה שאלה עבורך, מה ההבדל בין השראות הדדית לבין השראה עצמית?
