Ինդուկտիվությունը ինչ է

Ինդուկտիվությունը ինչ է?

Ինդուկտիվությունը առաջանում է, երբ հոսանքի փոփոխությունը օգտագործվում է այնպիսի նպատակով, որ բարձր հաճախականության կազմում ունեցող սիգնալները չեն անցնում, իսկ ցածր հաճախականության կազմում ունեցող սիգնալները անցնում են։ Դա պատճառով է, որ ինդուկտորները երբեմն անվանում են "կանգուն", քանի որ նրանք արդյունավետորեն կանգ են դնում բարձր հաճախականությանը։ Կանգունների ընդունված կիրառումը լարային միացուցիչի շունյակում է, որտեղ անհրաժեշտ է տրանզիստորի կոլեկտորին առաջացնել հսկայական սպառական լարում առանց անցնել RF (լարային հաճախականության) սիգնալը հսկայական սպառական աղյուսակի մեջ։

Հայտնի է 1,000,000 միլ (մոտավորապես 1,600,000 կիլոմետր) երկարությամբ կապար։ Ենթադրենք, որ դա դարձնում ենք հսկայական շրջանագիծ և այն միացնում ենք բատարիայի երկու կողմերին, ինչպես ցուցադրված է նկ․ 1-ում, հոսանքը անցնելու համար։

Եթե այս փորձը կատարեինք կարճ կապարով, հոսանքը մինչ որ սկսեր հոսել, այն կհասներ մակարդակի, որը սահմանափակված է կապարի և բատարիայի դիմադրությամբ։ Բայց քանի որ մենք ունենք շատ երկար կապար, էլեկտրոնները պետք է որոշ ժամանակ անցնեն բատարիայի բացասական կողմից շրջանագծի շուրջ և վերադառնան դրական կողմը։ Այսպիսով, հոսանքը հասնելու է իր առավելագույն մակարդակի մի որոշ ժամանակի հետո։

Շրջանագծով առաջացած մագնիսական դաշտը սկսում է փոքր լինել, երբ հոսանքը հոսում է շրջանագծի մի մասում։ Դաշտը կառավարվում է էլեկտրոնների շրջանային շարժումից։ Երբ էլեկտրոնները հասնում են դրական բատարիայի կողմը և հստակ հոսանք հոսում է շրջանագծի միջով, մագնիսական դաշտը հասնում է իր առավելագույն մակարդակին և հաստատվում է, ինչպես ցուցադրված է նկ․ 2-ում։ Այդ ժամանակ մագնիսական դաշտում կա որոշակի քանակությամբ էներգիա։ Ապահովված էներգիայի քանակը կախված է շրջանագծի ինդուկտիվությունից, որը կախված է նրա ընդհանուր չափերից։ Ինդուկտիվությունը նշանակում ենք թե որպես հատկություն, թե որպես մաթեմատիկական փոփոխական, գրելով թե այն շեղ տառ L։ Մեր շրջանագիծը կազմում է ինդուկտոր։ Ինդուկտորը կարճ նշանակելու համար գրում ենք մեծ տառ L, որը ոչ շեղ է։

Նկ․ 1. Մենք կարող ենք օգտագործել հսկայական, երազանական կապարի շրջանագիծ, որպեսզի պատկերացնենք ինդուկտիվության սկզբունքը

Ուրախալի է, որ մենք չենք կարող կառուցել մոտ 1,000,000 միլ շրջանագիծ երկարությամբ կապար։ Բայց մենք կարող ենք կապարների արագ երկարությունները կոմպակտ կոյլերի մեջ կորցնել։ Երբ դա անում ենք, տրված կապարի երկարության համար մագնիսական հոսքը ավելանում է մի շրջանագծով հոսքի համեմատ, ինդուկտիվությունը ավելացնում է։ Եթե կոյլի մեջ դնենք ֆերոմագնիսական սյուն, կարող ենք ավելացնել հոսքի խտությունը և ավելի շատ ինդուկտիվություն ստանալ։

Մենք կարող ենք ստանալ ավելի շատ արժեքներ L-ի համար ֆերոմագնիսական սյունով, քան նման չափսով կոյլով համեմատական օդային կոյլով, պլաստմասային կոյլով կամ կոյլով ամբողջական սուր կարաղով։ (Պլաստմասը և սուր կարաղը ունեն պարզագույն մագնիսական թափանցելիություն, որը քիչ տարբերվում է օդից կամ վակուումից. ինженերները երբեմն օգտագործում են այդ նյութերը որպես կոյլերի սյուններ կամ ձևեր կոյլերի կառուցվածքային կայունության ավելացնելու համար առանց ինդուկտիվության նշանակալի փոփոխությունների)։ Ինդուկտորը կարող է սեղմել հոսանքը կապարի տրամագծի կախվածությամբ։ Բայց L-ի արժեքը նաև կախված է կոյլի պտույտների քանակից, կոյլի տրամագծից և կոյլի ընդհանուր ձևից։

Եթե մենք հաստատում ենք բոլոր այլ գործոնները, կոյլի ինդուկտիվությունը աճում է կապարի պտույտների քանակի հետ ու կոյլի տրամագծի հետ ուղիղ համեմատականորեն։ Եթե մենք կոյլը "ձգում ենք" որոշակի պտույտների և որոշակի տրամագծի դեպքում բոլոր այլ պարամետրերը հաստատելով, ինդուկտիվությունը նվազում է։ Հակառակը, եթե մենք կոյլը "սեղմում ենք" որոշակի պտույտների և որոշակի տրամագծի դեպքում բոլոր այլ գործոնները հաստատելով, ինդուկտիվությունը աճում է։

Նորմալ դեպքերում կոյլի (կամ ցանկացած այլ սարքի, որը նախատեսված է ինդուկտորի համար աշխատել) ինդուկտիվությունը մնում է հաստատուն անկախ ներկայացված սիգնալի ուժից։ Այս դեպքում "անորմալ դեպքերը" նշանակում են այնպիսի սիգնալ, որն այնքան ուժեղ է, որ կոյլի կապարը կհոտում է կամ սյունի նյութը չափազանց ջերմանում է։ Լավ ինժեներական համար պետք է այդպիսի պայմաններ չլինեն լավ առաջադրված էլեկտրական կամ էլեկտրոնային համակարգում։

Նկ․ 2. Հսկայական կապարի շրջանագծի և շրջակա մագնիսական հոսքը հոսանքի աղյուսակի հետ միացուցիչով համար ժամանակի ֆունկցիան։

Հայտարարություն. Սպասում ենք նախնական, լավ հոդվածները արժանալի են կիսվել, եթե իրավունքների խախտում է խորհուրդ տալ ջնջել։