Պետք է ինչու է ինդուկտորը առաջ բերում բարձր լարման և ոչ թե բարձր հոսանք։

Երբ ինդուկտորը հալվում է (օրինակ, եթե ինդուկտորի շղթայում գործառույթը անկայունորեն բացվում է), նա արձակ սպիտակ լարում է առաջ և ոչ թե առաջ է բերում բարձր հոսանք։ Այս երևույթը կարող է բացատրվել ինդուկտորի հիմնական հատկություններով և նրա էներգիայի պահեստավորման մեխանիզմով։ Այստեղ է ներկայացված մանրամիտ բացատրությունը:

Ինդուկտորի հիմնական հատկությունները

Ինդուկտորի հիմնական հատկությունը կարող է արտահայտվել հետևյալ բանաձևով.

որտեղ.

V-ն ինդուկտորի վրա սպիտակ լարումն է։

L-ն ինդուկտորի ինդուկտիվությունն է։ dI/dt-ն հոսանքի փոփոխման արագությունն է ժամանակի նկատմամբ։

Այս բանաձևը ցույց է տալիս, որ ինդուկտորի վրա սպիտակ լարումը համեմատական է հոսանքի փոփոխման արագությանը։ Այլ կերպ ասած, ինդուկտորը դիմադրում է հոսանքի արագ փոփոխություններին։

Էներգիայի պահեստավորում

Ինդուկտորը էներգիա պահում է, երբ հոսանքը հոսում է դրա միջով, և այդ էներգիան պահվում է մագնիսական դաշտում։ Ինդուկտորում պահված E էներգիան կարող է արտահայտվել հետևյալ բանաձևով.

որտեղ.

• E-ն պահված էներգիան է։

• L-ն ինդուկտիվությունն է։

• I-ն ինդուկտորի միջով հոսող հոսանքն է։

Երբ գործառույթը բացվում է

Երբ ինդուկտորի շղթայում գործառույթը անկայունորեն բացվում է, հոսանքը չի կարող անմիջապես դանդաղել զրոյի, քանի որ ինդուկտորի մագնիսական դաշտը պետք է ունենա ժամանակ իր պահված էներգիան ազատելու համար։ Որպեսզի հոսանքը անմիջապես չփոխվի, ինդուկտորը փորձում է պահպանել առկա հոսանքը։

Բայց քանի որ գործառույթը բացված է, հոսանքի ճանապարհը հատված է։ Ինդուկտորը չի կարող շարունակել պահպանել հոսանքը, ուստի նա առաջ է արձակում շատ բարձր սպիտակ լարում իր կոնտակտների միջև։ Այս բարձր սպիտակ լարումը փորձում է ուժեղացնել հոսանքը շարունակել հոսել, բայց քանի որ շղթան հատված է, հոսանքը չի կարող անցնել, և ինդուկտորը իր պահված էներգիան ազատում է բարձր սպիտակ լարումով։

Մաթեմատիկական բացատրություն

Ըստ ինդուկտորի V=L(dI/dt) սպիտակ լարում-հոսանքի հարաբերության, երբ գործառույթը անկայունորեն բացվում է, հոսանքը I պետք է շատ արագ դանդաղի զրոյի։ Սա նշանակում է, որ հոսանքի փոփոխման արագությունը dI/dt դառնում է շատ մեծ, որը առաջ է բերում շատ բարձր սպիտակ լարում V-ն։

Հասկանալի երևույթ

Պրակտիկայում այս բարձր սպիտակ լարումը կարող է առաջ բերել սպիտակ կոնտակտների կամ շղթայի այլ կոմպոնենտների կորուստը։ Այս երևույթը կարգավորելու համար հաճախ ինդուկտորի զուգահեռ միացվում է դիոդ (որը հայտնի է որպես ֆլայբեկ դիոդ կամ ազատ հոսանքի դիոդ)։ Սա թույլ է տալիս հոսանքին շարունակել հոսել դիոդի միջով, երբ գործառույթը բացվում է, որով կարգավորվում է շատ բարձր սպիտակ լարումը առաջ բերելու անհրաժեշտությունը։

Ընդհանուր պատկեր

Երբ ինդուկտորի շղթայում գործառույթը անկայունորեն բացվում է, առաջ է արձակվում բարձր սպիտակ լարում և ոչ թե բարձր հոսանք, քանի որ ինդուկտորը փորձում է պահպանել առկա հոսանքը։ Բայց քանի որ շղթան հատված է, հոսանքը չի կարող շարունակել հոսել, և ինդուկտորը իր պահված էներգիան ազատում է բարձր սպիտակ լարումով։ Այս բարձր սպիտակ լարումը հանդիսանում է հոսանքի փոփոխման շատ մեծ արագության պատճառով dI/dt-ի։