Apa yang berlaku pada gegelung apabila arus AC dialirkan melaluinya Bagaimana ia mengelakkan daripada hangus?

Apabila arus bolak-balik melalui sebuah gegelung, situasi berikut akan berlaku:

I. Kesan elektromagnetik

1. Penjanaan medan magnet

 Apabila arus bolak-balik melalui sebuah gegelung, medan magnet bolak-balik dihasilkan di sekitar gegelung. Intensiti medan magnet ini berubah mengikut perubahan arus.

Sebagai contoh, dalam elektromagnet, apabila arus bolak-balik melalui sebuah gegelung, medan magnet yang menarik objek feromagnetik dihasilkan. Arah dan intensiti medan magnet ini berubah mengikut perubahan arah dan magnitud arus bolak-balik.

2. Daya gerak elektrik terinduksi

Menurut hukum Faraday tentang induksi elektromagnet, medan magnet yang berubah akan menghasilkan daya gerak elektrik terinduksi dalam gegelung. Arah daya gerak elektrik terinduksi ini bertentangan dengan arah perubahan arus dan dipanggil daya gerak elektrik sendiri-terinduksi.

Sebagai contoh, apabila arus bolak-balik meningkat, daya gerak elektrik sendiri-terinduksi akan menghalang peningkatan arus; apabila arus bolak-balik berkurang, daya gerak elektrik sendiri-terinduksi akan menghalang pengurangan arus. Fenomena self-induction ini memainkan peranan penting dalam litar arus bolak-balik. Sebagai contoh, elemen induktif boleh digunakan untuk penapisan dan pembatasan arus.

II. Pencemaran tenaga

1. Pencemaran rintangan

Gegelung itu sendiri mempunyai rintangan tertentu. Apabila arus bolak-balik melalui gegelung, pencemaran kuasa akan berlaku pada rintangan, ditunjukkan sebagai pemanasan.

Sebagai contoh, jika rintangan sebuah gegelung adalah R dan arus bolak-balik yang melaluinya adalah I, maka pencemaran kuasa gegelung adalah P=I2R . Jika arusnya besar atau rintangan gegelung besar, pencemaran kuasa akan meningkat, menyebabkan suhu gegelung meningkat.

2. Pencemaran arus eddy

Di bawah tindakan medan magnet bolak-balik, arus eddy akan dihasilkan di dalam konduktor gegelung. Arus eddy akan menghasilkan pencemaran kuasa di dalam konduktor, juga ditunjukkan sebagai pemanasan.

Sebagai contoh, dalam inti besi transformator, akibat tindakan medan magnet bolak-balik, pencemaran arus eddy akan berlaku. Untuk mengurangkan pencemaran arus eddy, inti besi transformator biasanya menggunakan struktur berlapis untuk meningkatkan rintangan jalan arus eddy dan mengurangkan magnitud arus eddy.

III. Kaedah untuk mengelakkan kerosakan

1. Pilih parameter gegelung yang sesuai

Berdasarkan keperluan aplikasi praktikal, pilih parameter gegelung yang sesuai seperti bilangan putaran, diameter dawai, dan bahan pemisah. Meningkatkan bilangan putaran gegelung dapat meningkatkan nilai induktansi, tetapi juga akan meningkatkan rintangan dan volum; memilih diameter dawai yang lebih besar dapat mengurangkan rintangan, tetapi juga akan meningkatkan kos dan volum.

Sebagai contoh, semasa merancang penapis induktif, parameter gegelung yang sesuai perlu dipilih berdasarkan parameter seperti voltan input dan output, arus, dan frekuensi untuk memenuhi keperluan penapisan dan mengelakkan pemanasan berlebihan dan kerosakan gegelung.

2. Perkuat langkah-langkah pelepasan haba

Untuk mengurangkan suhu gegelung, langkah-langkah pelepasan haba boleh diperkuat, seperti menambah heatsink, lubang ventilasi, kipas, dll. Heatsink dapat meningkatkan luas kontak antara gegelung dan udara serta meningkatkan kecekapan pelepasan haba; lubang ventilasi dapat mendorong sirkulasi udara dan membawa haba yang dihasilkan oleh gegelung; kipas dapat memaksa aliran udara dan mempercepat laju pelepasan haba.

Sebagai contoh, dalam peranti elektronik dengan kuasa tinggi, gegelung biasanya dipasang pada heatsink dan didinginkan oleh lubang ventilasi atau kipas. Ini dapat secara efektif mengurangkan suhu gegelung dan mengelakkan kerosakan.

3. Kawal arus dan voltan

Elakkan melewati arus yang berlebihan atau mengekspos gegelung kepada voltan yang berlebihan. Elemen pelindung yang sesuai seperti fusible, pemutus litar, dan regulator voltan boleh digunakan untuk membatasi magnitud arus dan voltan.

Sebagai contoh, dalam litar bekalan kuasa, untuk mencegah gegelung kerosakan akibat arus berlebihan, fusible boleh dipasang dalam litar. Apabila arus melebihi arus nominal fusible, fusible akan pecah dan memutuskan litar untuk melindungi gegelung dan elemen lain.

4. Pemeriksaan dan penyelenggaraan berkala

Periksa penampilan, suhu, prestasi isolasi, dll. dari gegelung secara berkala, dan temui serta tangani masalah potensial dengan segera. Jika Gegelung ditemui pemanasan berlebihan, perubahan warna, bau tidak normal, dll., hentikan penggunaannya segera dan lakukan pemeriksaan dan perbaikan.

Sebagai contoh, dalam peranti elektronik yang beroperasi untuk waktu yang lama, gegelung harus diperiksa dan diselenggarakan secara berkala, debu dan kotoran harus dibersihkan, isolasi harus diperiksa dalam keadaan baik, dan nilai rintangan dan induktansi gegelung harus diukur. Ini dapat mendeteksi masalah dengan gegelung secara tepat waktu dan mengambil langkah-langkah yang sesuai untuk mengelakkan kerosakan.

Kesimpulannya, apabila arus bolak-balik melalui sebuah gegelung, gegelung akan menghasilkan medan magnet, daya gerak elektrik terinduksi, dan pencemaran tenaga. Untuk mengelakkan kerosakan gegelung, parameter gegelung yang sesuai boleh dipilih, langkah-langkah pelepasan haba boleh diperkuat, arus dan voltan boleh dikawal, dan pemeriksaan dan penyelenggaraan berkala boleh dilakukan.