Induktorid vahelduv- / alalisvooluahelates

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Postitus selgitab induktorite reaktsiooni alalis- ja vahelduvpingele ning kondensaatoritega rakendamisel, mida kasutatakse sageli induktoriga täiendava osana.

Induktori omadused

Induktiivpoolid on tuntud oma omaduse poolest salvestada neisse elektrienergiat magnetenergia kujul. See toimub siis, kui induktorit rakendatakse elektrivooluga suletud ahela sees.



Induktor reageerib selle sees oleva elektrienergia salvestamisega konkreetse voolu esialgsele hetkelisele polaarsusele ja vabastab salvestatud energia tagasi vooluahelasse niipea, kui voolu polaarsus on vastupidine või elektrivarustus on välja lülitatud.

See sarnaneb kondensaatori toimimisega, ehkki vastupidisel viisil, kuna kondensaatorid ei reageeri esialgsele voolu tõusule, pigem hoiavad seda järk-järgult.



Seetõttu täiendavad induktiivpoolid ja kondensaatorid, kui neid kasutatakse koos elektroonilises ahelas.

Induktor kondensaatoriga

Induktor käitub ja tekitab alalisvoolu all olles põhimõtteliselt lühise, pakkudes samal ajal vahelduvvooluga rakendades vastupidist või piiravat vastust.

Selle induktiivpooli vahelduvvoolule või vahelduvvoolule vastanduva reaktsiooni või jõu suurust nimetatakse induktori reaktantsiks.

Ülaltoodud reaktants sõltub vahelduvvoolu sageduse ja voolu suurusest ning on nendega otseselt proportsionaalne.

Induktoreid nimetatakse tavaliselt ka rullideks, kuna kõik induktorid koosnevad enamasti rullidest või juhtmete pööretest.

Eelpool käsitletud induktiivpooli omadust, mis põhimõtteliselt hõlmab hetkeliste voolu sisestuste vastuseisu kogu selle piirkonnas, nimetatakse induktiivpooli induktiivsuseks.

Sellel induktiivpooli omadusel on palju potentsiaalseid rakendusi elektroonilistes ahelates, näiteks kõrgete sageduste summutamiseks, liigvoolude mahasurumiseks, pingete pingutamiseks või suurendamiseks jne.

Selle induktiivpoolide pärssiva olemuse tõttu nimetatakse neid ka 'drosseliteks', mis viitab nende komponentide poolt tekitatavale 'lämbumisele' või summutamisele.

Induktorid ja kondensaatorid seerias

Nagu ülalpool märgitud, võiksid üksteisega komplementaarsed kondensaatorid ja induktorid olla väga kasulike efektide saamiseks ühendatud järjestikku või paralleelselt.

Mõju viitab eriti nende komponentide resoneerivale tunnusele kindla sagedusega, mis võib olla selle kombinatsiooni spetsiifiline.

Ühendatuna järjestikku, nagu on näidatud allpool toodud joonisel, resoneerub kombinatsioon teatud sagedusel sõltuvalt nende väärtustest, mille tulemusel luuakse kombinatsiooni minimaalne impedants.

Niikaua kui resonantspunktini ei jõuta, on kombinatsioon iseendas väga kõrge impedants.

Takistus viitab vahelduvvoolule vastupidisele omadusele, mis on sarnane takistusega, mis teeb sama, kuid alalisvoolu korral.

Induktori kondensaator paralleelselt

Paralleelselt ühendatuna (vt allolevat joonist) on reaktsioon vastupidine, siin muutub impedants resonantspunktis lõpmatuks ja seni, kuni seda punkti ei saavutata, pakub vooluahel järgmise voolu jaoks ülimadalat takistust.

Nüüd võime ette kujutada, miks paagi vooluringides muutub sellise kombinatsiooni vool kõige suuremaks ja optimaalsemaks hetkel, kui resonantspunkt saavutatakse.

Induktorite reaktsioon alalisvoolu toiteallikale

Nagu ülalnimetatud punktides arutati, üritab induktor teatud polaarsusega voolu all hoida selle vastu, kui seda hoitakse induktiivpoolis magnetenergia kujul.

See reaktsioon on eksponentsiaalne, see tähendab aja jooksul järk-järgult muutuvat, mille jooksul induktori takistus on alalisvoolu rakenduse alguses maksimaalne ning vähendab ja liigub aja jooksul järk-järgult nullresistentsuse suunas, jõudes lõpuks teatud aja möödudes sõltuvalt suurusest 0 induktiivsusest (otseselt proportsionaalne).

Ülaltoodud vastust saab visualiseerida allpool esitatud graafiku kaudu. Roheline lainekuju näitab induktiivpooli (Amp) reaktsiooni, kui sellele rakendatakse alalisvool.

On selgelt näha, et vool on induktiivpooli alguses null ja kasvab järk-järgult maksimaalse väärtuseni, kuna see salvestab energiat magnetiliselt.

Pruun joon näitab sama induktori pinget. Saame tunnistada, et see on maksimaalne sisselülitamise hetkel, mis induktori energiasalvestuse ajal järk-järgult langeb madalaima väärtuseni.

Induktori vastus vahelduvvoolu pingetele

Vahelduvvool või vahelduvvool pole muud kui alalisvool, mis muudab selle polaarsust teatud kiirusel, mida nimetatakse ka sageduseks.

Induktor reageerib vahelduvvoolule täpselt ülalkirjeldatud viisil, kuid kuna see allub antud sagedusel pidevalt muutuvale polaarsusele, vastab induktori sees ka elektrienergia salvestamine ja vabastamine sellele sagedusele, mis põhjustab vastuseisu praegune.

Võib arvata, et see suurus või takistus on selle induktori kogu elektrienergia pideva andmise ja võtmise keskmine või RMS väärtus.

Seega lühidalt öeldes on induktori reaktsioon vahelduvvoolule identne alalisvooluahela takisti vastusega.




Eelmine: Paralleelse tee ületamise seade Järgmine: DTMF-põhine FM-kaugjuhtimisahel