Selvinduktion og selvinduktans og afledning af induktans

Selvinduktion

Selvinduktion er et fænomen, hvor en ændring i elektrisk strøm producerer en induceret spænding på selve spolen.

Selvinduktans

Selvinduktans er forholdet mellem den inducerede elektromotoriske kraft (EMF) på en spole til hastigheden af ændringen i strømmen gennem spolen. Vi betegner selvinduktans eller koefficient med engelske bogstav L. Dens enhed er Henry (H).
Eftersom den inducerede EMF (E) er proportional med hastigheden af ændringen i strømmen, kan vi skrive,
Men den faktiske ligning er

Hvorfor er der et Minus (-) tegn?
Ifølge Lenz's lov, modarbejder den inducerede EMF retningen af hastigheden af ændringen i strømmen. Deres værdi er den samme, men tegnet er forskelligt.

Afledning af Induktans

For en DC-kilde, når tasteren slås til, dvs. netop ved t = 0+, begynder en strøm at flyde fra nul til en bestemt værdi, og med hensyn til tiden vil der være en momentan hastighed i ændringen af strømmen. Denne strøm producerer en ændring i flux (φ) gennem spolen. Da strømmen ændres, ændres også flux (φ), og hastigheden i ændringen med hensyn til tiden er

Nu ved at anvende Faradays lov om elektromagnetisk induktion, får vi,

Hvor N er antallet af vindinger i spolen, og e er den inducerede EMF over denne spole.
Ved at tage højde for Lenz's lov kan vi skrive den ovenstående ligning som,

Nu kan vi ændre denne ligning for at beregne værdien af induktans.

Så,[B er fluxdensiteten, dvs. B =φ/A, A er areal af spolen],
[Nφ eller Li kaldes magnetisk fluxforbindelse, og det betegnes med Ѱ]
Hvor H er magnetiseringskraften, som gør at magnetiske fluxlinjer flyder fra sydpol til nordpol indeni spolen, l (små L) er den effektive længde af spolen og



r er radius af spolens tværsnitsareal.

Selvinduktans, L, er en geometrisk størrelse; den afhænger kun af dimensionerne af solenoide og antallet af vindinger i solenoide. Desuden, i en DC-kredsløb, når tasteren netop slås til, forekommer effekten af selvinduktans kun midlertidigt i spolen. Efter en vis tid er der ingen effekt af selvinduktans i spolen, da strømmen bliver stabil efter en vis tid.

Men i et AC-kredsløb, forårsager den alternativende effekt af strømmen altid selvinduktion i spolen, og en bestemt værdi af denne selvinduktans giver den induktive reaktance (XL = 2πfL) afhængig af værdien af forsyningsfrekvensen.

Kilde: Electrical4u.

Erklæring: Respektér det originale, godt artikler er værd at dele, hvis der sker krænkelse kontakt os for sletning.