Självinduktion och självinduktans samt härledning av induktans

Egens induktion

Egens induktion är ett fenomen där en förändring i elektrisk ström producerar en inducerad spänning över spolen själv.

Egens induktans

Egens induktans är förhållandet mellan den inducerade elektromotoriska kraften (EMF) över en spol till förändringshastigheten av strömmen genom spolen. Vi betecknar egens induktans eller koefficienten med engelska bokstaven L. Dess enhet är Henry (H).
Eftersom den inducerade EMF (E) är proportionell mot förändringshastigheten av strömmen kan vi skriva,
Men den faktiska ekvationen är

Varför finns det ett minustecken (-)?
Enligt Lenz lag motsätter den inducerade EMF riktningen på förändringshastigheten av strömmen. Så deras värde är samma men tecknet skiljer sig.

Derivering av induktans

För DC-källan, när strömbrytaren är på, dvs. precis vid t = 0+, börjar en ström flöda från sitt nollvärde till ett visst värde och med avseende på tid kommer det att finnas en förändringshastighet i strömmen momentant. Denna ström producerar en föränderlig flux (φ) genom spolen. När strömmen ändras ändras också fluxen (φ) och förändringshastigheten med avseende på tid är

Nu genom att tillämpa Faradays lag om elektromagnetisk induktion, får vi,

Där N är antalet varv i spolen och e är den inducerade EMF över denna spol.
Vid hänsyn till Lenz lag kan vi skriva ovanstående ekvation som,

Nu kan vi modifiera denna ekvation för att beräkna värdet av induktans.

Så,[B är fluxdensiteten, dvs. B =φ/A, A är arean av spolen],
[Nφ eller Li kallas magnetisk fluxlänk och det betecknas med Ѱ]
Där H är magnetiseringskraften vilken orsakar att magnetiska fluxlinjer flyter från sydpol till nordpol inuti spolen, l (litet L) är effektiv längd av spolen och



r är radien av spolens tvärsnittsarea.

Egens induktans, L, är en geometrisk storhet; den beror endast på dimensionerna av solenoiden och antalet varv i solenoiden. Vidare, i en DC-krets, när strömbrytaren precis stängs, inträffar endast ett momentant effekt av egens induktans i spolen. Efter en viss tid finns det inget effekt av egens induktans kvar i spolen eftersom efter en viss tid blir strömmen stabil.

Men i AC-krets, orsakar den alternerande effekten av strömmen alltid egens induktion i spolen, och ett visst värde av denna egens induktans ger den induktiva reaktansen (XL = 2πfL) beroende på värdet av nätets frekvens.

Källa: Electrical4u.

Uttryck: Respektera det ursprungliga, bra artiklar är värt att dela, om det finns upphovsrättsskydd kontakta oss för borttagning.