Séreinductors og Paralellinductors (Formúla & Dæmi um Verkefni)

Svæði: Grunnar af elektrú

China

Hvað er spennubundið indúktórs?

Indúktór (þekktur einnig sem rafmagnsindúktór) er skilgreindur sem tvíhnúttr óvirki rafmagnselement sem geymir orku í formi magnstöðuls þegar rafströkur fer gegnum hann. Hann er einnig kallaður spennubundi, hrekkur eða reaktor.

Indúktór er einfaldlega snara af tráði. Hann er venjulega samsettur af snari af leiðandi efni, oftast ódiruðum kopra, sveigðum um járnsentrum, hvort sem það er plast eða ferromagnetiskt efni; þannig að hann er kallaður járnsentri-indúktór.

Indúktór eru venjulega fáanlegir í stigi frá 1 µH (10-6 H) upp í 20 H. Marga indúktór hafa magnstöðulssentrum af ferriti eða járni innan snaranar, sem er notað til að auka magnstöðulsins og þannig auka indúktóns inndráttarhlutverk.

Eftir upplýsingum frá Faradays lögum um rafmagnsindúksun, þegar rafströkur sem fer gegnum indúktór eða snara breytist, mynda tíma-breytilegur magnstöðull spenna (e.m.f. eða spenna). Spennan eða e.m.f. sem er framkvæmd yfir indúktór er beint hlutfallsleg við breytingu á rafströkur sem fer gegnum indúktórinn.

Inductance (L) er eiginleiki induktors sem mótsætur allri breytingu á stærð eða stefnu straumsins sem fer gegnum hann. Jo stærri inductance inductor hefur, þá meiri er möguleiki á að geyma raforku í formi magnettengs.

Hvernig virka inductors?

Inductor í rafrás mótsætur breytingum á straumsflæði gegnum hann með því að framkalla spenna yfir hann sem er samhverf við hraðann af breytingu á straumsflæði. Til að skilja hvernig inductor virkar í rafrás, skoðaðu myndina hér fyrir neðan.

Skoðaðu, ljósaröð, snaran af tréði (inductor) og lykil eru tengdir í rafrás með batery. Ef við fjarlægjum inductorn úr rafrásinni, birtist ljósbúllan normalt. Með inductorn, fer rafrásin sérstaklega önnur leið.

Inductor eða snara hefur mikið lægra viðbótarstigið heldur en ljósbúllan, svo þegar lykillinn er lokaður ætti mestur hluti af strauminum að byrja að flæða gegnum snaran vegna lága viðbótarstigsins. Því væntum við að ljósbúllan birtist mjög bleikt.

En vegna atferlis inductors í rafrás, þegar við lokum lykilnum, birtist ljósbúllan bjart og síðan verður hún bleikari og þegar við opnum lykilinn, birtist búllan mjög bjart og síðan farast hon fljótt.

Ástæðan er að, þegar spenna eða spennudifur er lagður yfir inductor, framleiðir rafstraumurinn sem fer gegnum inductor magnetteng. Þessi magnetteng framleiðir aftur rafstraum í inductor en af andhverfu stefnu, samkvæmt Lenz lögmáli.

Þessi framleiddi rafstraumur vegna magnettengs inductors reynir að mótsæta allri breytingu, aukningu eða minnkingu, í straumnum. Eftir að magnettengurinn er búinn til, getur straumurinn flæðið normalt.

Nú, þegar lykillinn er lokkur, halda magnettengur um inductor strauminn í inductor þangað til magnettengurinn fallur saman. Þessi straumur heldur ljósbúllunni að birtast fyrir ákveðna tíma jafnvel þó lykillinn sé opinn.

Með öðrum orðum, inductor getur geymt orku í formi magnettengs og hann reynir að mótsæta allri breytingu á straumnum sem fer gegnum hann. Þannig að almennt niðurstöðuna af þessu er að straumur gegnum inductor getur ekki breytt sig augnabliksvís.

Inductor rafrás tákn

Tákn rafrásar fyrir inductor er sýnt í myndinni hér fyrir neðan.

Jafna fyrir spennu

Spenna yfir spennutökunni

Spennan yfir spennutökunni er beint hlutfall af hraða breytingar á rásstraumi í spennutökunni. Stærðfræðilega má skrifa spennuna yfir spennutökunni sem,

$\begin{align*} v_L = L \frac{di_L}{dt} \end{align*}$

þar sem, $v_L$ = Staðbundi spenna yfir spennutökunni í voltum,

$L$ = Induktans í henrys,

$\frac{di_L}{dt}$ = Hraði breytingar á rásstraumi í ampera á sekúndu

Spenna á spennubili er vegna orku geymd í magnétspönnu spennubilsins.

Ef gefast straumur fer gegnum spennubilinn þá verður $\frac{di_L}{dt}$ núll vegna þess að gefast straumur er fastur með tilliti til tíma. Því verður spenna yfir spennubilinn núll. Þannig, sem langt kemur til gefasta magnanna, virkar spennubillinn eins og styttskakka í staðfestu hætti.

Straumur í gegnum spennubil

Við getum skilgreint straum í gegnum spennubil með tilliti til spennu sem myndast yfir honum sem

$\begin{align*} i_L = \frac{1}{L} \int v_L dt \end{align*}$

Í ofangreindri jöfnu eru markmæli heildunar ákveðin með tilliti til fyrri sögu eða upphafsskilyrða, þ.e. frá $-\infty \,\, to \,\, t(0^-)$ .

Nú, ef við gerum ráð fyrir að skipting fer fram á t=0, þ.e. að skiptarhringurinn lokast á t=0, þá höfum við jöfnu fyrir straum í gegnum spennubilinn sem,

$\begin{align*} i_L = \frac{1}{L} \int v_L dt \end{align*}$

Getum við að skipta samþættingargrenndirnar í tvo bili sem $-\infty \,\, to \,\, 0$ og $0 \,\, to \,\,t$ . Við vitum að $0^-$ er augnablikkið á undan skiptingartengingu fer fram, en $0^+$ er augnablikkið eftir skiptingartengingu fer fram. Því getum við skrifað

$\begin{align*} i_L = \frac{1}{L} \int_{-\infty}^{t} v_L dt \end{align*}$

Þar af leiðandi,

$\begin{align*} i_L = \frac{1}{L} \int_{-\infty}^{0^-} v_L dt + \frac{1}{L} \int_{0^-}^{t} v_L dt \end{align*}$

Hér bendir orðið $\frac{1}{L} \int_{-\infty}^{0^-} v_L dt$ á gildi spennu straums í fyrri tímaslóð sem er ekki annað en upphafsskilyrði fyrir $i_L$ . Látum það vera táknað með $i_L(0^-)$ .

$\begin{align*} i_L = i_L(0^-) + \frac{1}{L} \int_{0^-}^{t} v_L dt \end{align*}$

Vegna $t=0^+$ , getum við skrifað,

$\begin{align*} i_L (0^+)= i_L(0^-) + \frac{1}{L} \int_{0^-}^{0^+} v_L dt \end{align*}$

Upphaflega gerðum við ráð fyrir að skiptingartegundin gerist á tímabilinu núll. Þannig er heildun frá $0^-$ til $0^+$ er núll.

Þar með er,

$\begin{align*} i_L(0^-) = i_L(0^+) \end{align*}$

Þar af leiðandi getur straumur gegnum spönnubólf ekki breyst strax. Það þýðir að straumur gegnum spönnubólf, áður og eftir skiptingartegund, er sá sami.

Spönnubólf við t=0

Spenni yfir spönnunarafl í $t = 0$ , þ.e. á tímapunkti þegar spennan er skipt um, er í raun $\infty$ vegna þess að tímaskeiðið $dt$ er núll. Þannig verður spönnunaraflin við skiptingartíma til opinn hringja. En í stöðugri stöðu við $t = \infty$ fer hann yfir í stuttan hringja.

Ef spönnunarafl hefur upphaflega straum I0 áður en skiptingargreiningin, þá virkar hann á augnablikinu $t=0^+$ sem fastur straumsforrit með gildi $I_0$ , en í stöðugri stöðu við $t=\infty$ fer hann yfir í stuttan hringja yfir straumsforrit.

Serie og samskipti spönnunarafls

Spennanöfn í röð og samsíða hafa sama hegðun og viðmiðar í röð og samsíða. Athugið tvær magnétísk tengdar spennanöfn 1 og 2 með sjálfspenna $L_1$ og $L_2$ áttengt. Látum M vera gagnspennuna milli tveggja spennanefna í henry.

Tvær spennanöfn í rafmagnsskipan má tengja á mismunandi vegu sem gefa mismunandi gildi jafngildrar spennu eins og er umrædd nánar að neðan.

Formúla fyrir spennanöfn í röð

Hvernig bætist spennanöfn við í röð

Athugið skipun sem inniheldur tvær magnétísk tengdar spennanöfn eða spennanefn tengd í röð. Það eru tvær mögulegar leiðir til að tengja spennanöfn í röð.

Fyrst, ef straumarinn í spennanöfnunum virkar í sama stefnu, þá er sagt að spennanöfnin séu tengd í stöðugjöf eða samanlagt.
Önnur, ef straumarinn er snúið um í öðru spennanefninu svo að störf spennanöfnanna móti hver öðrum, þá er sagt að spennanöfnin séu tengd í mótgjöf eða ósamkvæmt.

Látum sjálfsinductance af induktori 1 vera $L_1$ og þá af induktori 2 vera $L_2$ . Bæði induktorarnir eru tengdir með öfugri inductance M.

Serie-samverkan (Samþátta) Tengsl (öfugt spenna stuðlar sjálfs spennunum)

Tveir induktorar eða spennuhringjar eru tengdir í serie-samverku eða samþætti eins og sýnt er á myndinni hér fyrir neðan.

Í þessu tengsl verða sjálfs og öfugt flæði bæði induktora að vinna í sama átt; þannig að sjálfs og öfugt spenna eru einnig í sama átt.

Því,

Sjálfs spenna í induktori 1, $e_s_1 = -L_1\frac{di}{dt}$
Öfugt spenna í induktori 1, $e_m_1 = -M\frac{di}{dt}$
Sjálfs spenna í induktori 2, $e_s_2 = -L_2\frac{di}{dt}$
Öfugur orkuflæði í spennubólfum 1, $e_m_2 = -M\frac{di}{dt}$

Samtals orkuflæði í samsetningunni,

$\begin{align*} e=-(L_1\frac{di}{dt}+M\frac{di}{dt}+L_2\frac{di}{dt}+M\frac{di}{dt}) \end{align*}$

(1) $\begin{equation*} e = -(L_1+L_2+2M) \frac{di}{dt} \end{equation*}$

Ef $L_eq$ er jafngildi spennubóla tvjanna í samhengi sem styrkar hver öðrum, þá er orkuflæðið í samsetningunni gefið með,

(2) $\begin{equation*} e = -L_e_q_. \frac{di}{dt} \end{equation*}$

Með því að sameina jöfnur (1) og (2), fáum við,

(3) $\begin{equation*} L_e_q_. = L_1 + L_2 + 2M \end{equation*}$

Ofangin fylgir jöfnun sem gefur jafngildu ínductance tveggja samanbúnaðara eða samlagðra series inductors eða spóla.

Ef það er engin ömsluinductance milli tveggja spóla (þ.e. M = 0), þá,

$\begin{align*} L_e_q_. = L_1 + L_2 \end{align*}$

Seríes andstæða (differensial tenging) (ömsluinductance mótmælir sjálf-inductance)

Athugið rafrás sem inniheldur tvær ömsluinductance spóla sem tengdar eru í seríes þannig að fluxar sem myndast af tveim spólum standa sér við, eins og sýnt er í myndinni hér fyrir neðan.

Þar sem fluxar standa sér við, verður merki ömsluinductance mótsvarandi sjálf-inductance. Því,

Sjálf-inductance í spóla 1, $e_s_1 = -L_1\frac{di}{dt}$

Örtugjarn á spöngu 1, $e_m_1 = +M\frac{di}{dt}$

Sjálförvirk örtugjarn á spöngu 2, $e_s_2 = -L_2\frac{di}{dt}$
Örtugjarn á spöngu 1, $e_m_2 = +M\frac{di}{dt}$

Samtals örtugjarn í sameiningunni,

$\begin{align*} e=-(L_1\frac{di}{dt}-M\frac{di}{dt}+L_2\frac{di}{dt}-M\frac{di}{dt}) \end{align*}$

(4) $\begin{equation*} e = -(L_1+L_2-2M) \frac{di}{dt} \end{equation*}$

Ef $L_e_q$ er jafngildi spöngunar tveggja spöngva í mótreiknaðri tengingu, þá er örtugjarnið sem er framkvæmt í sameiningunni gefið með,

(5) $\begin{equation*} e = -L_e_q_. \frac{di}{dt} \end{equation*}$

Þegar við sameinum jöfnur (4) og (5), fáum við,

(6) $\begin{equation*} L_e_q_. = L_1 + L_2 - 2 M \end{equation*}$

Ofangreind jafna gefur jafngildu spænju tveggja spænjuflóða sem tengd eru í samanborðs- eða mun-stillingu.

Ef það er engin sameind spænjuflæði á milli tveggja spænjuflóða (þ.e. M = 0), þá,

$\begin{align*} L_e_q_. = L_1 + L_2 \end{align*}$

Dæmi 1

Tveir spænjuflóð hafa sjálfspænjuflæði af 10 mH og 15 mH og sameind spænjuflæði á milli tveggja spænjuflóða er 10 mH. Finndu jafngildu spænjuflæði þegar þeir eru tengdir í samanborðsstillingu.

Lausn:

Gegeven gegevens: L1 = 10 mH, L2 = 15 mH og M = 10 mH

Eftir formúlu fyrir röðun í samhengi,

$\begin{align*} \begin{split} & L_e_q_. = L_1 + L_2 + 2M \\ & = 10 + 15 + 2(10) \\ & = 10 + 15 + 20 \\ & L_e_q_. = 45\,\,mH \end{split} \end{align*}$

Þannig að með notkun jöfnunnar fáum við jafngildi induktans 45 mH þegar þeir eru tengdir í röð samhengi.

Dæmi 2

Tveir spennulindar hafa sjálf-induktans af 10 mH og 15 mH og gagnkvæma induktans milli tveggja spennulinda er 10 mH. Finndu jafngildi induktans þegar þeir eru tengdir í mótsæðu röð.

Lausn:

Gegeven gegevens: L1 = 10 mH, L2 = 15 mH og M = 10 mH

Eftir formúlu fyrir röðun í mótsæðu,

$\begin{align*} \begin{split} & L_e_q_. = L_1 + L_2 - 2M \\ & = 10 + 15 - 2(10) \\ & = 10 + 15 - 20 \\ & = 25 - 20 \\ & L_e_q_. = 5\,\,mH \end{split} \end{align*}$

Með því að nota jöfnuna, fáum við jafngildu spennubilsstofninn 5 mH þegar þeir eru tengdir í röð á móti.

Formúla fyrir spennubilsstofna í samsíða

Hvernig á að leggja saman spennubilsstofna í samsíða

Tvær spennubilsstofnar geta verið tengdar í samsíðu svona

Samþætt spennubilsstofnan hjálpar sjálfspennubilsstofnum, d. i. samsíða hjálpa tenging
Samþætt spennubilsstofnan stendur sjálfspennubilsstofnum, d. i. samsíða móttenging

Samsíða hjálpa (Samlagningartenging) (samþætt spennubilsstofnan hjálpar sjálfspennubilsstofnum)

Þegar tvær spennubilsstofnar eru tengdar í samsíða hjálpa, hjálpar samþætt spennubilsstofnan sjálfspennubilsstofnum eins og sýnt er myndinni hér fyrir neðan.

Látum strauma i₁ og i₂ rinna gegnum spennubilsstofnana L₁ og L₂ og I vera heildarstrauman.

Þá er

(7) $\begin{equation*} i = i_1 + i_2 \end{equation*}$

Því,

(8) $\begin{equation*} \frac{di}{dt} = \frac{di_1}{dt} + \frac{di_2}{dt} \end{equation*}$

Í hverju spennubæði verður tvö áhagastefna framkvæmt. Eitt vegna sjálfstæðrar spennu og annað vegna samspilandi spennu.

Þar sem spennubæðarnir eru tengdir saman í samsíðu tengingu, eru spennurnar jafnar.

Því,

(9) $\begin{equation*} L_1 \frac{di_1}{dt} + M \frac{di_2}{dt} = L_2 \frac{di_2}{dt} + M \frac{di_1}{dt} \end{equation*}$

$\begin{align*} L_1 \frac{di_1}{dt} - M \frac{di_1}{dt} = L_2 \frac{di_2}{dt} - M \frac{di_2}{dt} \end{align*}$

$\begin{align*} \frac{di_1}{dt} (L_1 - M) = \frac{di_2}{dt} (L_2 - M) \end{align*}$

(10) $\begin{equation*} \frac{di_1}{dt} = (\frac{L_2 - M}{L_1 - M}) \frac{di_2}{dt} \end{equation*}$

Nú setjum við jöfnu (9) í jöfnu (8) og fáum,

$\begin{align*} \frac{di}{dt} = (\frac{L_2 - M}{L_1 - M}) \frac{di_2}{dt} + \frac{di_2}{dt} \end{align*}$

(11) $\begin{equation*} \frac{di}{dt} = (1 + \frac{L_2 - M}{L_1 - M}) + \frac{di_2}{dt} \end{equation*}$

Ef $L_e_q.$ er jafngildi induktans samhliða tengdra induktora, verður spennan sem kallast í honum

(12) $\begin{equation*} e = L_e_q_. \frac{di}{dt} \end{equation*}$

Þetta er jafnt og spennan sem kallast í einhverju af spulunum, þ.e.,

$\begin{align*} L_e_q_. \frac{di}{dt} = L_1 \frac{di_1}{dt} + M \frac{di_2}{dt} \end{align*}$

(13) $\begin{equation*} \frac{di}{dt} = \frac{1}{L_e_q_.} [L_1 \frac{di_1}{dt} + M \frac{di_2}{dt}] \end{equation*}$

Setja gildið á $\frac{di_1}{dt}$ úr jöfnu (10) í jöfnu (13), fáum við,

$\begin{align*} \frac{di}{dt} = \frac{1}{L_e_q_.} [L_1 (\frac{L_2 - M}{L_1 - M}) \frac{di_2}{dt} + M \frac{di_2}{dt}] \end{align*}$

(14) $\begin{equation*} \frac{di}{dt} = \frac{1}{L_e_q_.} [L_1 (\frac{L_2 - M}{L_1 - M}) + M] \frac{di_2}{dt} \end{equation*}$

Nú, jafnframt jöfnu (11) og jöfnu (14),

$\begin{align*} 1+(\frac{L_2 - M}{L_1 - M}) \frac{di_2}{dt} = \frac{1}{L_e_q_.}[L_1 (\frac{L_2 - M}{L_1 - M}) + M]\frac{di_2}{dt} \end{align*}$

$\begin{align*} \frac{L_1+L_2 - 2M}{L_1 - M} = \frac{1}{L_e_q_.} [\frac{L_1L_2- L_1M+L_1M - M^2}{L_1 - M}] \end{align*}$

$\begin{align*} \frac{L_1+L_2 - 2M}{L_1 - M} = \frac{1}{L_e_q_.} [\frac{L_1L_2 - M^2}{L_1 - M}] \end{align*}$

(15) $\begin{equation*} L_e_q_. = \frac{L_1L_2 - M^2}{L_1+L_2 - 2M} \end{equation*}$

Fylgjandi jafna sýnir jöfnu spennubili tveggja spennubila sem tengd eru saman í paralell til aukunar.

Ef það er engin sameind á milli tveggja spennubila (þ.e. M = 0), þá,

$\begin{align*} L_e_q_. = \frac{L_1L_2 - (0)^2}{L_1+L_2-2(0)} = \frac{L_1L_2}{L_1+L_2} = \frac{product}{sum} \end{align*}$

Samhverf ferð (differensleg tenging) (þegar samhverft orka er móttegnsleg við sjálftekin orkur)

Þegar tvö spennuvirkjar eru tengdir í samhverf ferð, þá er samhverft orka móttegnsleg við sjálftekin orkur.

Sjá mynd hér að neðan sem sýnir tvo spennuvirkja sem eru tengdir í samhverf ferð eða differenslega.

Á sama hátt og í samhverf hjálpar tengingu, getur verið sannað að,

(16) $\begin{equation*} L_e_q_. = \frac{L_1L_2 - M^2}{L_1+L_2 + 2M} \end{equation*}$

Að ofan sýnir jafngildi spennuvirkja sem eru tengdir í samhverf ferð eða differenslega.

Ef það er engin samhverft orka á milli tveggja spennuvirkja (þ.e. M = 0), þá,

$\begin{align*} L_e_q_. = \frac{L_1L_2 - (0)^2}{L_1+L_2+2(0)} = \frac{L_1L_2}{L_1+L_2} = \frac{product}{sum} \end{align*}$

Dæmi 1

Tvær índuktorar hafa sjálfínductance af 5 mH og 10 mH og ömsuleg ínductance milli þeirra er 5 mH. Finndu jafngildu ínductance þegar þeir eru tengdir saman í samsíða stöðu.

Lausn:

Gefin gögn: L1 = 5 mH, L2 = 10 mH og M = 5 mH

Eftir samkvæmt formúlu fyrir samsíða stöðu,

$\begin{align*} \begin{split} & L_e_q_. = \frac{L_1 L_2 - M^2}{L_1 + L_2 - 2M}.... if \,\, fluxes \,\, aid \\ & = \frac{5 * 10 - (5)^2}{5 + 10 - 2(5)} \\ & = \frac{50 - 25}{15 - 10} \\ & = \frac{25}{5} \\ & L_e_q_. = 5\,\,mH \end{split} \end{align*}$

Þannig að með nota á formúlunni, fáum við jafngildu ínductance 5 mH þegar þeir eru tengdir saman í samsíða stöðu.

Dæmi 2

Tveir spennubundi hafa sjálfspennu af 5 mH og 10 mH og gagnspennu milli þeirra er 5 mH. Finndu jafngildri spennu þegar þau eru tengd saman í samsíða viðmót.

Lausn:

Gefin gögn: L1 = 5 mH, L2 = 10 mH og M = 5 mH

Eftir samhliða viðmótsformúlu,

$\begin{align*} \begin{split} & L_e_q_. = \frac{L_1 L_2 - M^2}{L_1 + L_2 + 2M}.... if \,\, fluxes \,\, oppose \\ & = \frac{5 * 10 - (5)^2}{5 + 10 + 2(5)} \\ & = \frac{50 - 25}{15 + 10} \\ & = \frac{25}{25} \\ & L_e_q_. = 1\,\,mH \end{split} \end{align*}$

Með því að nota formúluna, fáum við jafngildri spennu 1 mH þegar þau eru tengd saman í samsíða viðmót.

Magnétískt tengdir spennubundir

Þegar magnétískt svæði einskis spennubunds (spönn) sker eða tengist snertingum annars nágranns spennubunds, er sagt að tveir spennubundir séu magnétískt tengdir. Vegna tengsla spennubunda er gagnspenna á milli tveggja spönnunna.

Í tengdum straumkerfum gerast orkutengsl frá einu kerfi til annars þegar hvort af kerfum er virkt. Tvívindinga trafo, sjálftrafo, og vélvirka motor eru dæmi um magnétískt tengda spennubunda eða spönnun eða kerfi.

Látum tvær magnétísk tengdar spennuvirkjar eða spönnu 1 og 2 með spenna L1 og L2 til að svara. Látum M vera gagnspennu milli tveggja spönnunna.

Áhrif gagnspennu eru að auka (L1 + M og L2 + M) eða minnka (L1 – M og L2 – M) spennuna á tveimur spönnunum, þetta er háð uppbyggingu tveggja spönnunna eða spennuvirka.

Þegar tveir spennuvirkjar eru uppbyggðir þannig að flæðið hjá þeim styrkir hvort annað, þá er spennan í hverju spennuvirkjum aukin um M, d.þ.e., hún verður L1 + M fyrir spennuvirk 1 og L2 + M fyrir spennuvirk 2. Þetta er vegna þess að heildarflæðið sem tengist hverju spennuvirkjum er meira en eigið flæði þeirra.
Þegar tveir spennuvirkjar eru uppbyggðir þannig að flæðið hjá þeim stendur við hvort annað, þá er spennan í hverju spennuvirkjum lækkud um M, d.þ.e., hún verður L1 – M fyrir spennuvirk 1 og L2 – M fyrir spennuvirk 2. Þetta er vegna þess að heildarflæðið sem tengist hverju spennuvirkjum er lægra en eigið flæði þeirra.

Gagnspennaformúla

Við vitum að allar breytingar á straumi í einu spennuvirkjum eru alltaf framkvæmdar með því að framleiða samstillað orkuflæði í öðru spennuvirkjunni.

Gagnspenna er skilgreind sem geta eins spennuvirkjans (eða vefsins) til að framleiða orkuflæði í nærliggjandi spennuvirkjuni (eða vefnum) með þráttaraðferð þegar straumur í fyrsta spennuvirkjunni breytist.

Með öðrum orðum, eiginleik tveggja spennuvirka sem lýsir því að hver spennuvirkur bregst við allar breytingar á straumi í hinum spennuvirkjum kallast gagnspenna milli tveggja spennuvirka. Þessi bregðst við af stað vegna þess að breytingar á straumi í einu spennuvirkjum framleiða samstillað orkuflæði í öðru spennuvirkjunni sem bregst við breytingar á straumi í fyrsta spennuvirkjunni.

Gagnspenna (M) má skilgreina sem flæðitengsl spennuvirkjans fyrir hverja einingu straums í öðrum spennuvirkjunni.

Stærðfræðilega,

$\begin{align*} M = \frac{N_2 \phi_1_2}{I_1} \end{align*}$

Þar sem,

$I_1$ = Straumur í fyrri spölu

$\phi_1_2$ = Fluxur sem tengir aðra spöluna

$N_2$ = Fjöldi snúna á aðra spölunni

Saminductance milli tveggja spölna er 1 henry ef straumur breytist á hraðanum 1 ampere á sekúndu í einni spölu og framkvæmir e.m.f. af 1 V í aðra spöluna.

Samtengingarkoefishent

Samtengingarkoefishent (k) milli tveggja spölna er skilgreind sem hlutfallið af magnétískum flux sem framleiðst af straumi í einni spölu sem tengir aðra.

Samþætisstuðullinn er mikilvægur stika fyrir tengd rafrás til að ákvarða magn samþætis milli tveggja spennaðra spóla.

Stærðfræðilega má sýna samþætisstuðulinn sem,

$\begin{align*} k = \frac{M}{\sqrt{L_1L_2}} \end{align*}$

Þar sem,

L1 er sjálfsinduktionin í fyrri spólni

L2 er sjálfsinduktionin í önnur spólni

M er gagnskeiptarinduktionin milli tveggja spóla

Samþætisstuðullinn fer eftir gagnskeiptarinduktioninni milli tveggja spóla. Ef samþætisstuðullinn er hærri, verður gagnskeiptarinduktionin líka hærri. Tvær spennandi tengdar spólar eru tengdar með magnstöðlu.

Þegar allt magnstöðlulegt flæði einnar spólu tengist annarri, er samþætisstuðullinn 1 (þ.e. 100%), þá er sagt að spólanir séu stramt tengdar.
Ef aðeins helmingur af magnstöðlulegum flæði sem er sett upp í einni spólni tengist annarri, er samþætisstuðullinn 0,5 (þ.e. 50%), þá er sagt að spólanir séu lönglega tengdar.
Ef magnstöðlulegt flæði einnar spólu hefur ekki neina tengingu við aðra spólni, er samþætisstuðullinn 0, og spólanir eru sagðar vera magnstöðlulega skilgreindar frá hverri annarri.

Samþætisstuðullinn verður alltaf lægri en 1. Hann fer eftir efnum sem notað er fyrir kjarnana. Fyrir loftkjarna getur samþætisstuðullinn verið 0,4 til 0,8 eftir bilinu milli tveggja spóla, en fyrir jár eða ferrít kjarna getur hann verið sem hár sem 0,99.

Uppruni: Electrical4u.

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