خود القایی و خود القایی بودن و استخراج القایی

خود القایی

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

خود القاییت

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

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

استخراج خود القاییت

برای منبع DC، وقتی سوئیچ روشن می‌شود، یعنی دقیقاً در t = 0+، جریان از صفر شروع به جریان دادن به مقدار مشخصی می‌کند و نسبت به زمان، نرخ تغییر جریان برای مدت کوتاهی وجود دارد. این جریان تغییرات مغناطیسی (φ) را در سیم پیچ ایجاد می‌کند. با تغییر جریان، مغناطیسی (φ) نیز تغییر می‌کند و نرخ تغییر آن نسبت به زمان این است

حالا با استفاده از قانون فارادی القای الکترومغناطیسی، می‌توانیم بنویسیم،

که در آن N تعداد دور سیم پیچ و e الکتروموتاژ القایی در این 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 خود القاییت تغییر دهیم.

پس،[B چگالی مغناطیسی است یعنی B = φ/A، A مساحت سیم پیچ است]،
[Nφ یا Li پیوند مغناطیسی نامیده می‌شود و با ψ نشان داده می‌شود]
که در آن H نیروی مغناطیسی است که خطوط مغناطیسی را از قطب جنوب به قطب شمال در داخل سیم پیچ حرکت می‌دهد، l (L کوچک) طول مؤثر سیم پیچ است و



r شعاع مقطع سیم پیچ است.

خود القاییت، L یک کمیت هندسی است؛ فقط به ابعاد سولنوئید و تعداد دورهای سولنوئید بستگی دارد. علاوه بر این، در یک مدار DC وقتی سوئیچ بسته می‌شود، فقط تأثیر موقت خود القاییت در سیم پیچ وجود دارد. بعد از مدتی، هیچ تأثیر خود القاییت در سیم پیچ باقی نمی‌ماند زیرا بعد 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 خوبی که ارزش به اشتراک گذاشتن دارند، اگر تخلفی وجود داشته باشد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.