Šta se dešava sa cewom kada kroz njega prođe strujanje переменног тока? Kako se sprečava da ne izgori?

Kada nizmenični tok prolazi kroz cefal, javljaju se sledeće situacije:

I. Elektromagnetski efekti

1. Generisanje magnetnog polja

 Kada nizmenični tok prolazi kroz cefal, oko cefa generiše se nizmenično magnetno polje. Intenzitet ovog magnetnog polja menja se sa promenom toka.

Na primer, u elektromagnetu, kada nizmenični tok prolazi kroz cefal, generiše se magnetno polje koje privlači feromagnetske objekte. Smer i intenzitet ovog magnetnog polja menjaju se sa promenom smera i veličine nizmeničnog toka.

2. Indukovana elektromotorna snaga

Prema Faradajevom zakonu elektromagnetske indukcije, menjajuće se magnetno polje generiše indukovanu elektromotornu snagu u cefalu. Smer ove indukovane elektromotorne snage je suprotan smeru promene toka i naziva se samoindukovanom elektromotornom snagom.

Na primer, kada nizmenični tok raste, samoindukovana elektromotorna snaga će sprečavati porast toka; kada nizmenični tok opada, samoindukovana elektromotorna snaga će sprečavati opadanje toka. Ovaj fenomen samoindukcije igra važnu ulogu u nizmeničnim krugovima. Na primer, induktivni elementi mogu se koristiti za filtriranje i ograničavanje toka.

II. Gubitak energije

1. Gubitak na otporu

Cefal samim po sebom ima određeni otpor. Kada nizmenični tok prolazi kroz cefal, doći će do gubitka snage na otporu, što se manifestuje zagrevanjem.

Na primer, ako je otpor cefa R i nizmenični tok koji kroz njega prolazi I, tada je gubitak snage cefa P=I2R. Ako je tok veliki ili otpor cefa veliki, gubitak snage će se povećati, što dovodi do povećanja temperature cefa.

2. Gubitak na vrtloznom struju

Pod dejstvom nizmeničnog magnetnog polja, unutar vodilca cefa generišu se vrtlozne struje. Vrtlozne struje generišu gubitak snage u vodilcu, što se takođe manifestuje zagrevanjem.

Na primer, u željeznom jezgru transformatora, zbog dejstva nizmeničnog magnetnog polja, javlja se gubitak na vrtloznoj struji. Da bi se smanjio gubitak na vrtloznoj struji, željezno jezgro transformatora obično ima slojevitu strukturu kako bi se povećao otpor putanje vrtlozne struje i smanjila veličina vrtlozne struje.

III. Metode za izbegavanje prekogrevanja

1. Izbor odgovarajućih parametara cefa

Prema potrebama praktične primene, biraju se odgovarajući parametri cefa, kao što su broj zavojnica, prečnik vodilca i materijal izolacije. Povećanjem broja zavojnica cefa može se povećati vrednost induktivnosti, ali će se time povećati i otpor i zapremina; biranjem većeg prečnika vodilca može se smanjiti otpor, ali će se time povećati i troškovi i zapremina.

Na primer, prilikom dizajna induktivnog filtera, potrebno je izabrati odgovarajuće parametre cefa u skladu sa parametrima poput ulazne i izlazne napona, toka i frekvencije kako bi se ispunili zahtevi za filtriranjem i izbeglo prekogrevanje i pregoranje cefa.

2. Jačanje mera za disipaciju toplote

Da bi se smanjila temperatura cefa, mogle bi se jačati mere za disipaciju toplote, kao što su dodavanje hladnjaka, prozora za ventilaciju, ventilatora itd. Hladnjaci mogu povećati kontakt površinu između cefa i zraka i poboljšati efikasnost disipacije toplote; prozori za ventilaciju mogu podsticati cirkulaciju zraka i odvesti toplinu generisanu cefom; ventilatori mogu prisiliti protok zraka i ubrzati brzinu disipacije toplote.

Na primer, u elektronskom uređaju visoke snage, cefal se obično namešta na hladnjak i hlađen je preko prozora za ventilaciju ili ventilatora. Time se efektivno može smanjiti temperatura cefa i izbegnuti pregoranje.

3. Kontrola toka i napona

Izbegavajte da preko veliki tok prolazi kroz cefal ili da cefal bude izložen prevelikom naponusu. Mogu se koristiti odgovarajući zaštitni elementi, kao što su štapići, prekidači struje i regulatori napona, kako bi se ograničila veličina toka i napona.

Na primer, u krugu napajanja, kako bi se sprečilo pregoranje cefa zbog prekomernog toka, u krugu se može instalirati štapić. Kada tok premaši nominalni tok štapića, štapić će prekidnuti i prekinuti krug kako bi zaštitio cef i druge elemente.

4. Redovna inspekcija i održavanje

Redovno pregledavajte izgled, temperaturu, izolacione performanse i sl. cefa, i pravo vreme otkrijte i rešite potencijalne probleme. Ako se na cefu oseti prekomerno zagrevanje, promena boje, neobična miris i sl., odmah prestanite sa korišćenjem i obavite inspekciju i popravku.

Na primer, u elektronskom uređaju koji dugo vremena radi, cefal treba redovno pregledavati i održavati, čistiti prašinu i ostatak, proveravati stanje izolacije i meriti otpor i induktivnost cefa. Time se može vremenski otkriti problem sa cefom i poduzeti odgovarajuće mere kako bi se izbeglo pregoranje.

Ukratko, kada nizmenični tok prolazi kroz cef, cef generiše magnetno polje, indukovano elektromotorno naprezanje i gubitak energije. Da bi se izbeglo pregoranje cefa, mogu se izabrati odgovarajući parametri cefa, jačati mere za disipaciju toplote, kontrolisati tok i napon, te vršiti redovnu inspekciju i održavanje.