Ano ang Inductance?

Ano ang Induktansiya?

Ang induktansiya ay nangyayari kapag ang pagbabago sa daloy ng kuryente ay ginagamit upang pigilan ang mga signal na may mataas na komponente ng frekwensiya mula sa pagdaan habang pinapayagan ang mga signal na may mas mababang komponente ng frekwensiya na lumampas. Dahil dito, ang mga inductor ay minsan tinatawag na "chokes," dahil sila ay efektibong nagpuputol ng mga mas mataas na frekwensiya. Isang karaniwang aplikasyon ng choke ay sa isang biasing circuit ng radio amplifier kung saan ang collector ng transistor ay kailangan ng DC voltage nang hindi pinapayagan ang RF (radio frequency) signal na mag-conduct pabalik sa DC supply.

Isipin ang isang wire na 1,000,000 miles (higit sa 1,600,000 kilometers) ang haba. Isipin na ginawa natin itong isang malaking loop, at pagkatapos ay konektado natin ang mga dulo nito sa mga terminal ng battery tulad ng ipinakita sa Figure 1. na nagpapatakbo ng kuryente sa wire.

Kung ginamit natin ang isang maikling wire para sa eksperimentong ito, ang kuryente ay sisimulan agad na lumampas, at ito ay tatama sa antas na limitado lamang ng resistance sa wire at resistance sa battery. Ngunit dahil mayroon tayong napakalumang wire, ang mga elektron ay nangangailangan ng ilang oras upang makarating mula sa negatibong terminal ng battery, paligid ng loop, at bumalik sa positibong terminal. Kaya, kailangan ng ilang oras upang ang kuryente ay makapagtayo ng maximum level nito.

Ang magnetic field na ginawa ng loop ay magsisimulang maliit, sa unang ilang sandali kung saan ang kuryente ay lumilipas sa bahagi lang ng loop. Ang field ay lalaki habang ang mga elektron ay nakakarating paligid ng loop. Kapag ang mga elektron ay nakarating sa positibong terminal ng battery kung saan ang steady current ay lumilipas sa buong loop, ang magnetic field quantity ay makakamtan ang maximum at matitigil, tulad ng ipinakita sa Figure 2. Sa panahong iyon, mayroon tayong tiyak na halaga ng enerhiyang naka-imbak sa magnetic field. Ang halaga ng naka-imbak na enerhiya ay depende sa inductance ng loop, na depende sa kanyang kabuuang laki. Inisyal namin ang inductance, bilang katangian o bilang isang mathematical variable, sa pamamagitan ng pagsulat ng isang italicized, uppercase letter L. Ang aming loop ay isang inductor. Upang maiklihin ang "inductor," isinusulat namin ang isang uppercase, non-italicized letter L.

Larawan 1. Maaari nating gamitin ang isang napakalaking, imahinaryong loop ng wire upang ipakita ang prinsipyong inductance

Siyasat, hindi natin maaaring gawin ang isang wire loop na may sukat na higit sa 1,000,000 miles. Ngunit maaari nating ikunekta ang mahaba-habang lengths ng wire sa compact coils. Kapag ginawa natin ito, ang magnetic flux para sa isang tiyak na haba ng wire ay lalaki kumpara sa flux na ginawa ng single-turn loop, na nagdudulot ng paglaki ng inductance. Kung ilalagay natin ang isang ferromagnetic rod na tinatawag na core sa loob ng coil ng wire, maaari nating taas pa ang flux density at ang inductance pa rin.

Maaari tayong makamit ang mga halaga ng L na maraming beses na mas malaki sa ferromagnetic core kaysa sa similar-sized coil na may air core, solid plastic core, o solid dry wooden core. (Ang plastic at dry wood ay may permeability values na may kaunti lamang na pagkakaiba mula sa air o vacuum; ang mga engineer ay minsan gumagamit ng mga materyales na ito bilang coil cores o "forms" upang dagdagan ang structural rigidity ng mga winding nang hindi nasisira ang inductance.) Ang kuryente na kayang hanapin ng inductor ay depende sa diameter ng wire. Ngunit ang halaga ng L ay depende din sa bilang ng turns sa coil, sa diameter ng coil, at sa kabuuang hugis ng coil.

Kapag inhold natin ang lahat ng iba pang factors, ang inductance ng helical coil ay tumataas nang direktang proporsyon sa bilang ng turns ng wire. Ang inductance ay tumataas din nang direktang proporsyon sa diameter ng coil. Kung "istretch" natin ang coil na may tiyak na bilang ng turns at diameter habang inhold natin ang lahat ng iba pang parameters, ang inductance nito ay bababa. Sa kabaligtaran, kung "isquash" natin ang elongated coil habang inhold natin ang lahat ng iba pang factors, ang inductance nito ay tataas.

Sa normal na pagkakataon, ang inductance ng coil (o anumang iba pang uri ng device na disenyo para maging inductor) ay nananatiling constant kahit ano ang lakas ng signal na ina-apply natin. Sa kontekstong ito, "abnormal circumstances" ay tumutukoy sa isang ina-apply na signal na sobrang malakas na ang inductor wire ay nagmelt, o ang core material ay sobrang mainit. Ang mabuting engineering sense ay nangangailangan na ang mga kondisyong ito ay hindi dapat umusbong sa isang maayos na disenyo ng electrical o electronic system.

Larawan 2. Relatibong magnetic flux sa loob at paligid ng isang napakalaking loop ng wire na konektado sa isang current source, bilang function ng oras.

Pahayag: Igalang ang original, mga magandang artikulo na karapat-dapat na maishare, kung may infringement pakiusap kontakin para burahin.