Kāpēc, kad induktors ģenerē augstu spriegumu, bet nevis lielu strāvu?

Kad induktors sabojās (piemēram, ja induktora šķēršņa iekšienē esošais slīdabolt nagle izvieto), tas radīt augstu spriegumu, nevis lielu strāvu. To var izskaidrot ar induktora pamatīpašībām un tā enerģijas krājšanas mehānismu. Lūk, detalizēta izskaidrošana:

Induktora Pamata Īpašības

Induktora fundamentālā īpašība var tikt izteikta ar šādu formulu:

kur:

V ir spriegums uz induktoru.

L ir induktora indukcija.dI/dt ir strāvas maiņas ātrums laika attiecībā.

Šī formula norāda, ka induktora spriegums ir proporcionāls strāvas maiņas ātrumam. Citiem vārdiem sakot, induktors pretojas strāvas ātriem maiņām.

Enerģijas Krājšana

Induktors krāj enerģiju, kad caur to plūst strāva, un šī enerģija tiek krājta magnētiskajā laukā. Enerģija

E, kas krājta induktorā, var tikt izteikta ar šādu formulu:

kur:

• E ir krājtā enerģija.

• L ir indukcija.

• I ir strāva, kas plūst caur induktoru.

Kad Slīdabolt Atveras

Kad induktora šķēršņa iekšienē esošais slīdabolt nagle atveras, strāva nevar vienreizēji samazināties līdz nullei, jo induktora magnētiskajam laukam ir nepieciešams laiks, lai izlejtu savu krājto enerģiju. Tā kā strāva nevar mainīties vienreizēji, induktors mēģina uzturēt esošo strāvas plūsmu.

Tomēr, tā kā slīdabolt ir atvērts, strāvas ceļš tiek pārtraukts. Induktors nevar turpināt uzturēt strāvu, tāpēc tas radīs ļoti augstu spriegumu savās kontaktos. Šis augstais spriegums mēģina piespiest strāvu turpināt plūst, bet tā kā šķēršnis ir pārtraukts, strāva nevar plūst, un induktors izlej savu krājto enerģiju caur augsto spriegumu.

Matemātiska Izskaidrošana

Pēc induktora sprieguma-strāvas attiecības V=L（dI/dt）kad slīdabolt nagle atveras, strāva I jāsamazina vienreizēji līdz nullei. Tas nozīmē, ka strāvas maiņas ātrums dI/dt kļūst ļoti liels, rezultējot ļoti augstam spriegumam V.

Praktiska Parādība

Praktiskos šķēršņos šis augstais spriegums var izraisīt starjausmas vai kaitēt citiem šķēršņa komponentiem. Lai to novērstu, parasti induktoram paralēli piesaista diodu (zināma kā flyback diode vai freewheeling diode). Tas ļauj strāvai turpināt plūst caur diodu, kad slīdabolt atveras, tādējādi izvairot pārāk augsta sprieguma radīšanu.

Kopsavilkums

Kad induktora šķēršņa iekšienē esošais slīdabolt nagle atveras, tiek radīts augsts spriegums, nevis liela strāva, jo induktors mēģina uzturēt esošo strāvas plūsmu. Tomēr, tā kā šķēršnis ir pārtraukts, strāva nevar turpināt plūst, un induktors izlej savu krājto enerģiju, radot augstu spriegumu. Šis augstais spriegums ir saistīts ar ļoti lielu strāvas maiņas ātrumu dI/dt.