Индуктора в AC верига

Целта на работата. проучване на поведението на соленоида на постояннотокови, експерименталното определяне на дросели се вкарва в него на феромагнитен ядро.

Феноменът на електромагнитна индукция.
Концепцията на веригата индуктивност

Във всеки затворена верига проводим при смяна на магнитния поток през повърхност, ограничена от контура, електрически ток, който се нарича индукция ток. Това явление е била открита през 1831 г. и е наречен Фарадей феномен на електромагнитната индукция. Ако проводник верига поставя в променливо магнитно поле, след това между точките 1 и 2 на проводника индуцира електродвижещо напрежение, което е числено равно на степента на промяна на магнитната индукция поток през повърхността S (право Фарадей) (Фигура 1).:

Когато този магнитен поток може да варира в резултат на пътя на движение на постоянно магнитно поле и чрез промяна на магнитното поле през времето, когато веригата е неподвижно. В първия случай индукционния ток, причинени от магнитната компонента на силата на Лоренц. Но това, което вълнува сила индуцирания ток в неподвижно схема? Отговорът на този въпрос е даден от Максуел. Според заключението си, който и да е променлива магнитно поле в околното пространство вълнува променливо електрическо поле. Според Фарадей, електромагнитна индукция е развълнуван от електрическия ток в присъствието на затворен проводник. Максуел също дефинирани същността на електромагнитната индукция предимно в електрическото поле на възбуждане. а не ток. На електрическото поле произвежда различни действия, например, може да се поляризирана диелектрик, причина разбивка на кондензатора може да създаде ток в затворено и отворено проводник. формулировка на закона на индукция на Максуел е по-общо от езика на Фарадей. Математически индуциране закона в разбиране Максуел изразена чрез формулата (1), където S - произволна математически затворен контур, който може да се проведе в един проводник, диелектричен и т.н.

В знак минус в уравнение (1) изразява правилото на Ленц. индукция ток е насочен така, че те преминават през образуваните повърхността противодейства на промяната във външната магнитния поток, което причинява индуцирания ток в контура. Ако няма външно магнитно поле, и контура на променлив ток, протичащ I. причинява променливо магнитно поле на себе си. Промяна на магнитния поток индуцира електродвижещо сила не само в други проводници, но също така и в пътя създаден това магнитно поле. Това явление се нарича самостоятелно индукция. Индукция е особено очевидно при отваряне на веригата или веригите. Тя не позволява рязка промяна в ток. Нахранете самостоятелно индуктивност ток пропорционално на:

и закон на Фарадей (1) може да бъде пренаписана, като:

коефициент на пропорционалност л във формулите (2) и (3) е електрически характеристика на веригата и нарича индуктивност верига.

Стойността на L зависи от геометрията на веригата, неговия размер и относителна магнитна проницаемост на средата. Той се намира във веригата. Например, индуктивност на соленоида на дължина L. с общия брой на завъртанията N и зоната на намотка на S определя от формулата:

От връзката (3) ние виждаме, че стойността на индуктивност схема е числено равно на себе си, предизвикана EMF във веригата промяна в сегашното си устройство в една секунда (в). Той определя физическата смисъла е ясно верига индуктивност Д. Тя е мярка за "инертност" страна спрямо текущия промяната в него. В този смисъл линия индуктивност L в електродинамика играе същата роля като масата или инерционен момент в механиката. Устройството за измерване на индуктивност L на индуктивност SI се приема такава верига, където, когато ток 1А се среща в магнитния поток F равно 1Vb (Weber). Това устройство се нарича Хенри (Н). Ако електрическата верига се състои от множество бобини, свързани последователно една с друга, тогава еквивалентно индуктивност се определя по формулата:

В случай на паралелно свързване на няколко бобини в схема връзка става:

В тази лаборатория за определяне на индуктор използва променлив електричен ток, чиято стойност варира хармонично с течение на времето. Хармонични трептения могат да бъдат представени като проекция на точката движи равномерно по обиколката. Въвеждане на хармонични трептения от въртящи вектори се нарича фазовия вектор диаграма. Ако вектор се върти с ъглова скорост около центъра на часовниковата стрелка, проекцията на края на вектора на оста х изпълнява хармонични трептения по оста X. Уравнението на тази вибрация:

Въртяща вектор се нарича амплитуда на вектора. Ъгълът на въртене на вектора в даден момент т е числено равно на колебанията на фаза за определен период от време. Ако две трептения, които се срещат с еднаква ъглова честота и фаза разликата. те могат да бъдат представени от два вектора на амплитудата и разположени под ъгъл една към друга (фиг. 2). В този случай, точките и варират в зависимост от фазовата разлика. Той се приема представляват векторите на позиция в първоначалното Време на амплитудата се счита, че тяхното въртене обратно на часовниковата стрелка (фиг. 3).

Между напрежение и ток във верига, съдържащ само .induktivnost възниква фази (фаза разлика), равен на разликата. т.е. напрежение води ток (или Т / 4).

Ясно е резултат може да бъде представен във вектор схема (фиг. 5).

Хоризонталната ос е взето, тъй като настоящите ос. Отлагане по това направление на текущия вектор, който е числено равна на максималната стойност на тока. Тъй като напрежението водещ текущата извън фаза. векторът се завърта спрямо текущия ос в обратна на часовниковата стрелка посока. От (5) следва, че амплитудата на напрежението. Разделяне на дясна и лява страна на това уравнение нататък. Ние получи закона на Ом за верига индуктивност:

и където - ефективните (действителни) стойности на напрежението и тока.

На практика конвенционалните волтметри и амперметри към AC веригата не показват амплитуда (максимум) стойности на тока и напрежението, а именно ефективни стойности, които са по-малко от времето си. Ето защо, от закона на Ом, виждаме, че големината на ролята на съпротивата AC и се нарича индуктивно съпротивление.

Връзката на серия от резистивен индукционен
и капацитивни елементи в променливотокова верига

Обикновено реалната електрическа верига е доста сложно съчетание на индуктивни, капацитивни и омично съпротивление. Разглеждане на прост случай на съединение сериен индуктивност, капацитет и резистор (фиг. 6).

Според втория закон на уравнение на Кирхоф за моментните стойности на напрежението в такава схема тя има следния вид:

Тъй като в този случай, общи за всички раздели на веригата е настоящ, а след това е препоръчително да изберете началната фаза равен на 0. Знае се, че напрежението в резистивен елемент е във фаза с верига ток към индуктивен елемент в напрежение води текущата ъгъл. и напрежението върху съда под ъгъл зад ток.

След това, изразявайки напрежението през текущата и съответните секции съпротива верига, получаваме:

Пиковата стойност на напрежението Um прилага към веригата е равна на сумата от вектор напрежения на всички елементи на схемата, т.е.

Добавянето на тези три вектори лесно извършване на диаграмата вектор. Триъгълник ОАВ подчертава в диаграмата на вектор (фиг. 7) се нарича стрес делта.

Като цяло, изразът за моментната стойност на напрежението във веригата в зависимост от стойността на L или С могат да бъдат написани като :. С оглед на този запис уравнение (7) става: