Vše o induktorech (výpočet indukčnosti)

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Než se seznámíme s definicí a prací na tom, co je induktor, měli bychom vědět, co je indukčnost. Kdykoli je měnící se tok spojen s cívkou vodiče, vznikne emf. Pokud je měnící se tok spojen s cívkou vodiče, byla by v něm indukována elektromagnetická síla (emf). Indukčnost cívky lze definovat jako vlastnost cívky indukující elektromagnetickou sílu v důsledku měnícího se toku s ní spojeného. Z tohoto důvodu lze jako induktor uvést všechny elektrické cívky. Alternativním způsobem lze definovat induktor, protože se jedná o jeden typ zařízení, které se používá k ukládání energie ve formě magnetického pole. Tento článek stručné informace o tom, co je induktor, pracuje, výpočet vodivosti a aplikace.

Výpočet induktoru a indukčnosti

Výpočet induktoru a indukčnosti



Co je induktor?

Induktor je také pojmenován jako reaktor, cívka a tlumivka. Jedná se o dva koncové elektrické komponenty používané v různých elektrických a elektronické obvody . Induktor se používá k ukládání energie ve formě magnetického pole. Skládá se z drátu, obvykle stočeného do cívky. Když jím prochází proud, dočasně uložená energie v cívce. Nejvyšší induktor se rovná zkratu pro stejnosměrný proud a poskytuje opačnou sílu střídavému proudu, která závisí na frekvenci proudu. Opozice vůči toku proudu induktorem souvisí s frekvencí proudu protékajícího induktorem. Někdy jsou induktory označovány jako „cívky“, protože fyzická konstrukce maximálních induktorů je navržena s vinutými částmi drátu.


Induktor

Induktor



Konstrukce induktoru

Induktor obecně sestává z cívky s vodivým materiálem, obvykle chráněným měděným drátem obaleným kolem plastového materiálu nebo feromagnetického materiálu. Vysoká propustnost feromagnetického jádra zvyšuje magnetické pole a důkladně ho omezuje na induktor, čímž zvyšuje indukčnost. Nízkofrekvenční cívky jsou konstruovány jako transformátory s centry z elektrické oceli laminovanými tak, aby zastavovaly vířivé proudy.

Měkké ferity se značně používají pro jádra nad zvukovými frekvencemi. Mezitím nezakoření velké energetické ztráty při vysokých frekvencích. Induktory mají různé tvary. Většina induktorů je navržena s magnetickým vodičem zakrytým kolem feritové cívky s drátem viditelným na vnější straně, zatímco některé obklopují vodič zcela ve feritu a jsou označovány jako „stíněné“. Některé druhy induktorů mají vyměnitelné jádro, které umožňuje změnu indukčnosti.

Konstrukce induktoru

Konstrukce induktoru

Malé induktory lze připevnit přímo na desku plošných spojů ( tištěný spoj ) umístěním stopy v zakřiveném designu. Induktory malé hodnoty mohou být také konstruovány na integrovaných obvodech ( Integrované obvody ) pomocí podobných postupů, které se používají k výrobě tranzistorů. Malé velikosti však omezují indukčnost a je běžné v různých obvodech, jako je gyrátor, který obsahuje kondenzátor a aktivní komponenty fungovat podobně jako induktor.

Ekvivalentní obvod induktoru

Induktory jsou vyrobeny z fyzických komponent a pokud jsou tato zařízení přítomna v obvodu střídavého proudu, vykazuje čistou indukčnost. Společný obvod induktoru je uveden níže. Skládá se z ideálního induktoru s paralelní odporovou složkou, který odpovídá AC. Stejnosměrná odporová součástka je zapojena do série s induktorem a po celé sestavě je umístěn kondenzátor, který značí existující kapacitu kvůli blízkosti vinutí cívky.


Ekvivalentní obvod induktoru

Ekvivalentní obvod induktoru

Vzorce pro výpočet indukčnosti

Následující dimenzionální proměnné a fyzikální konstanty se používají k použití ve vzorcích. Jednotky pro vzorce jsou také uvedeny na konci rovnic. Například [in, uH] znamená, že délka je v palcích a indukčnost je v Henries.

  • Kapacitu označuje C
  • Indukčnost je označena L
  • Počet zatáček je označen N
  • Energie je označena W
  • Relativní permitivita je označena εr
  • Hodnota ε0 je 8,85 x 10-12 F / m. Relativní permeabilita je označena µr
  • Hodnota µ0 je 4π x 10-7 H / m
  • Jeden metr se rovná 3,2808 stopám a jeden metr se rovná 0,3048 metrům
  • Jeden mm se rovná 0,03937 palce a jeden palec se rovná 25,4 mm
  • Tečky se také používají k určení násobení, aby se zabránilo nejednoznačnosti.

Níže jsou uvedeny vzorce pro výpočet indukčnosti pro připojení induktorů v sérii a paralelně. A také je uvedena další rovnice pro různé konfigurace induktorů.

Indukčnost pro sériově zapojené induktory

V sériově zapojených induktorech se celková indukčnost rovná množství samostatných indukčností

Induktory v sérii

Induktory v sérii

LCelkem = L1 + L2 + L3 + …………. + LN [H]

Indukčnost pro paralelně zapojené induktory

Celková indukčnost paralelně připojených induktorů je ekvivalentní se společnou hodnotou součtu převrácených hodnot samostatných indukčností.

Paralelně zapojené induktory

Paralelně zapojené induktory

1 / Lcelkem = 1 / L1 + 1 / L2 + ………… + 1 / LN [H]

Indukčnost pro induktory obdélníkového průřezu

Vzorec indukčnosti pro induktor obdélníkového průřezu je uveden níže

Induktory obdélníkového průřezu

Induktory obdélníkového průřezu

L = 0,00508 μr. N2.h.ln (b / a) [in, μH]

Indukčnost koaxiálního kabelu

Vzorec indukčnosti pro indukčnost koaxiálního kabelu je uveden níže

Indukčnost koaxiálního kabelu

Indukčnost koaxiálního kabelu

L = μ0. μr.l / 2.π. ln (b / a) [in, μH]
L = 0,140.l.μr.l / 2.π. log10 (b / a) [ft, μH]
L = 0,0427. l .μr. log10 (b / a) [m, μH]

Indukčnost přímého drátu

Následující rovnice se používají, když je délka drátu delší než průměr drátu. Následující vzorec se používá pro nízké frekvence - až kolem VHF

Indukčnost přímého drátu

Indukčnost přímého drátu

L = 0,00508. l. μr. [ln (2,l / a) -0,75] [in, μH]

Následující rovnice se používá pro výše VHF, kožní efekt ovlivňuje 3/4 ve výše uvedené rovnici, aby získal jednotu.

L = 0,00508. l. μr. [ln (2.l / a) -1] [in, μH]

Aplikace induktorů

Obecně platí, že aplikace různých typů induktorů zahrnují hlavně pro

  • Vysoce výkonné aplikace
  • Transformátory
  • Potlačení šumových signálů
  • Senzory
  • Filtry
  • Rádiová frekvence
  • Úschovna energie
  • Izolace
  • Motory

Jedná se tedy o to, co je induktor, konstrukce, induktor pracuje. Využití těchto zařízení je nějakým způsobem řízeno kvůli jeho kapacitě vyzařování elektromagnetického rušení. Kromě toho je to vedlejší účinek, díky kterému se zařízení trochu odchýlí od skutečného chování. Kromě toho, jakékoli dotazy týkající se tohoto konceptu nebo indukční kalkulačky, uveďte svůj názor komentářem v sekci komentářů níže. Zde je otázka, jaká je funkce induktoru?

Fotografické kredity: