خود القایی و خود القایی بودن و استخراج القایی

خود القیدیت

خود القیدیت پدیده‌ای است که طی آن تغییر در جریان الکتریکی، ولتاژ القایی را در خود سیم پیچ ایجاد می‌کند.

خود القاییت

خود القاییت نسبت ولتاژ القایی (EMF) در یک سیم پیچ به نرخ تغییر جریان در سیم پیچ است. ما خود القاییت یا ضریب را با حرف انگلیسی L نشان می‌دهیم. واحد آن هنری (H) است.
از آنجا که ولتاژ القایی (E) متناسب با نرخ تغییر جریان است، می‌توانیم بنویسیم،
اما معادله واقعی است

چرا علامت منفی (-) وجود دارد؟
بر اساس قانون لنز، ولتاژ القایی جهت تغییر جریان را مخالفت می‌کند. بنابراین مقادیر آنها یکسان است اما علامت متفاوت است.

اشتقاق القاییت

برای منبع DC، وقتی سوئیچ روشن می‌شود، یعنی در لحظه t = 0+، جریان از صفر شروع به جریان دادن به مقداری مشخص می‌کند و نرخ تغییر جریان در زمان برای مدت کوتاهی وجود دارد. این جریان فلوکس (φ) متغیری از طریق سیم پیچ ایجاد می‌کند. با تغییر جریان، فلوکس (φ) نیز تغییر می‌کند و نرخ تغییر آن نسبت به زمان است

حالا با استفاده از قانون فارادی القای الکترومغناطیسی، داریم،

که در آن N تعداد دور سیم پیچ و e ولتاژ القایی در سیم پیچ است.
با در نظر گرفتن قانون لنز می‌توانیم معادله بالا را به صورت زیر بنویسیم،

حالا می‌توانیم این معادله را برای محاسبه مقدار القاییت تغییر دهیم.

بنابراین،[B چگالی فلوکس است یعنی B = φ/A، A مساحت سیم پیچ است]،
[Nφ یا Li به عنوان پیوند مغناطیسی شناخته می‌شود و با Ѱ نشان داده می‌شود]
که H نیروی مغناطیسی است که باعث جریان خطوط فلوکس مغناطیسی از قطب جنوب به قطب شمال در داخل سیم پیچ می‌شود، l (L کوچک) طول مؤثر سیم پیچ است و



r شعاع مقطع سیم پیچ است.

خود القاییت، L یک کمیت هندسی است؛ تنها به ابعاد سولنوئید و تعداد دور سولنوئید بستگی دارد. علاوه بر این، در یک مدار DC وقتی سوئیچ بسته می‌شود، فقط تأثیر موقت خود القاییت در سیم پیچ رخ می‌دهد. بعد از مدتی، هیچ تأثیری از خود القاییت در سیم پیچ باقی نمی‌ماند زیرا پس از مدتی جریان ثابت می‌شود.

اما در مدار AC، تأثیر متناوب جریان همیشه خود القاییت را در سیم پیچ ایجاد می‌کند و مقدار مشخصی از این خود القاییت واکنش القایی (XL = 2πfL) را با توجه به مقدار فرکانس تغذیه تعیین می‌کند.

منبع: Electrical4u.

بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوب ارزش به اشتراک گذاری دارند، اگر نقض حق نشر وجود دارد لطفاً تماس بگیرید و حذف کنید.