Ni wapi Uindukansi?

Ni Ukuu ni Nini?

Ukuu unafanikiwa wakati mabadiliko ya mzunguko wa umeme hutumiwa kwa ajili ya kupunguza ishara zinazojumuisha vipimo vya kiwango cha juu kutoka kufika pamoja na kuwa na ishara za vipimo vya kiwango cha chini kutoka kufika. Hii ndiyo sababu inayofanya ufunguo wa ukuu unaweza kutambuliwa kama "chokaa," kwa sababu wanapochokaa vipimo vya kiwango cha juu. Matumizi ya chokaa yasiyofanikiwa ni katika mfumo wa kubadilisha kwa ajili ya redio ambapo collector wa transistor anahitaji umeme wa DC bila kutumia ishara ya RF (radio frequency) kutoka kufika kwenye umeme wa DC.

Tafakari wire mile million moja (kutokana na kilomita milioni tano saba). Tafakari tunafanya hii wire kuwa loop kubwa, na basi tunauhusisha vipeo vyake vya mwisho kwenye vipeo vya battery kama inavyoonyeshwa kwenye Figure 1. kunyanyasa mzunguko wa umeme kwenye wire.

Ikiwa tutumia wire fupi kwa majaribio hili, mzunguko wa umeme utaanza kuanza mara moja, na itaingia kwenye kiwango cha juu limelipwa tu na upinzani ulipo wire na upinzani ulipo battery. Lakini kwa sababu tuna wire yenye ukubwa mkubwa, electrons zitatofautiana na muda kidogo kutoka kwenye vipeo vya hasi vya battery, kujaza loop, na kurudi kwenye vipeo vya chanya. Kwa hiyo, itachukua muda fulani kwa mzunguko wa umeme kukua hadi kiwango chake cha juu.

Magnetic field unaoanzishwa na loop utaanza kwa kiwango cha chini, wakati wa mawili mfululizo au awali ambapo mzunguko wa umeme unafanya kazi kwa sehemu ya moja ya loop. Field itakua kama electrons zitafika kujaza loop. Mara electrons zitafika kwenye vipeo vya chanya vya battery ili mzunguko wa umeme wa kutosha kufanya kazi kwenye sehemu zote za loop, magnetic field quantity itaingia kwenye kiwango chake cha juu na kuwa sawa, kama inavyoonyeshwa kwenye Figure 2. Waktu huo, tutakuwa na energy fulani iliyohifadhiwa kwenye magnetic field. Kiwango cha energy iliyohifadhiwa kitatofautiana na inductance ya loop, ambayo itatofautiana na ukubwa wake. Tunatafsiri inductance, kama sifa au kama variable ya hisabati, kwa kutandika uppercase letter L italicized. Loop yetu hii ni inductor. Kutofautiana "inductor," tunatafsiri uppercase, non-italicized letter L.

Fig. 1. Tunaweza kutumia loop kubwa, imaginary ya wire kutafsiri neno la inductance

Kwa uhakika, hatuwezi kutengeneza wire loop ambayo imeingia kwenye miles million moja katika circumference. Lakini tunaweza kuchomoa urefu wa wire kwenye coils maalum. Wakati tunafanya hivyo, magnetic flux kwa urefu fulani wa wire unakua zaidi kumpikia flux unaoanzishwa na single-turn loop, inakua inductance. Ikiwa tunaweka ferromagnetic rod unaitwa core kwenye coil ya wire, tunaweza kuzidi flux density na kuongeza inductance zaidi.

Tunaweza kupata kiwango cha L mengi mara zaidi kwa kutumia ferromagnetic core kuliko tunaweza kupata kwenye coil ya urefu sawa yenye air core, solid plastic core, au solid dry wooden core. (Plastic na dry wood ana permeability values ambazo hazitofofanehe kwa air au vacuum; engineers mara nyingi hutumia materials haya kama coil cores au "forms" kwa ajili ya kuongeza structural rigidity kwenye windings bila kubadilisha inductance kwa wingi.) Mzunguko wa umeme ambao inductor anaweza kutumia kuhusiana na diameter ya wire. Lakini kiwango cha L pia kuhusiana na number of turns kwenye coil, diameter ya coil, na shape ya jumla ya coil.

Ikiwa tutahusisha factor zote zingine constant, inductance ya helical coil inakua kwa direct proportion kwa number of turns of wire. Inductance pia inakua kwa direct proportion kwa diameter ya coil. Ikiwa tunafanya "stretch out" coil ambaye una number of turns fulani na diameter fulani wakati wa kuhusisha factor zote zingine constant, inductance yake inapunguza. Vinginevyo, ikiwa tunafanya "squash up" coil elongated wakati wa kuhusisha factor zote zingine constant, inductance yake inakua.

Wakati wa kawaida, inductance ya coil (au aina yoyote ya device iliyoundwa kufanya kazi kama inductor) inabaki constant bila kuhesabu nguvu ya signal tumetumia. Hapa, "abnormal circumstances" yanahusu signal imetumika sana ambayo inaweza kumelisha wire ya inductor, au core material kunyoka kwa wingi. Engineering sense mzuri inahitaji kwamba masharti kama hayo si lazima kutokea kwenye system ya electrical au electronic iliyoundwa vizuri.

Fig. 2. Magnetic flux relative kwenye na karibu na loop kubwa ya wire unayoungwa kwenye current source, kama function ya muda.

Taarifa: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.