ఇండక్టర్ ఎందుకు ఉన్నత వోల్టేజ్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు ఉన్నత కరంటును కాదు?

ఒక ఇండక్టర్ పన్ను చేసేందుకు (ఉదాహరణకు, ఇండక్టర్ విద్యుత్ పరికరంలో ఒక స్విచ్ అక్కడిగా తెరవబడినప్పుడు) ఎక్కువ వోల్టేజ్ కానీ ఎక్కువ కరంట్ కాదు. దీనిని ఇండక్టర్ యొక్క మూల ధర్మాలు మరియు శక్తి నిల్వ మెకానిజంతో వివరణ చేయవచ్చు. ఇక్కడ వివరణ ఇవ్వబడుతుంది:

ఇండక్టర్ యొక్క మూల ధర్మాలు

ఇండక్టర్ యొక్క మూల ధర్మాలను క్రింది సూత్రంతో వ్యక్తం చేయవచ్చు:

ఇక్కడ:

V అనేది ఇండక్టర్ యొక్క వోల్టేజ్.

L అనేది ఇండక్టర్ యొక్క ఇండక్టెన్స్. dI/dt అనేది కరంట్ యొక్క సమయంతో బాటు మార్పు రేటు.

ఈ సూత్రం ఇండక్టర్ యొక్క వోల్టేజ్ కరంట్ యొక్క మార్పు రేటుకు అనుకోల్పును చూపుతుంది. ఇతర మార్గంగా చెప్పాలంటే, ఇండక్టర్ కరంట్ యొక్క త్వరగా జరుగుతున్న మార్పులను ఎదుర్కోవచ్చు.

శక్తి నిల్వ

ఇండక్టర్ విద్యుత్ ప్రవాహం ద్వారా శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది, మరియు ఈ శక్తి మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్లో నిల్వ చేస్తుంది. ఇండక్టర్లో నిల్వ చేయబడిన శక్తి E ని క్రింది సూత్రంతో వ్యక్తం చేయవచ్చు:

ఇక్కడ:

• E అనేది నిల్వ చేయబడిన శక్తి.

• L అనేది ఇండక్టెన్స్.

• I అనేది ఇండక్టర్ ద్వారా ప్రవహించే కరంట్.

స్విచ్ తెరవబడినప్పుడు

ఇండక్టర్ విద్యుత్ పరికరంలో ఒక స్విచ్ అక్కడిగా తెరవబడినప్పుడు, కరంట్ అత్యంత త్వరగా సున్నాయికి లేదు, ఎందుకంటే ఇండక్టర్ యొక్క మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ నిల్వ చేయబడిన శక్తిని విడుదల చేయడానికి సమయం అవసరం. కరంట్ త్వరగా మార్చలేదు, కాబట్టి ఇండక్టర్ అనునది మనం ఇప్పటికే ఉన్న కరంట్ ప్రవాహాన్ని నిల్వ చేయడానికి ప్రయత్నిస్తుంది.

కానీ, స్విచ్ తెరవబడినందున, కరంట్ ప్రవాహ రస్త కొనసాగడం లేదు. ఇండక్టర్ కరంట్ ని నిల్వ చేయడానికి క్షమం కాదు, కాబట్టి దాని టర్మినల్‌ల మధ్య ఎక్కువ వోల్టేజ్ ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ ఎక్కువ వోల్టేజ్ కరంట్ కొనసాగడానికి ప్రయత్నిస్తుంది, కానీ పరికరం తెరవబడినందున, కరంట్ ప్రవహించలేదు, ఇండక్టర్ నిల్వ చేయబడిన శక్తిని ఎక్కువ వోల్టేజ్ ద్వారా విడుదల చేస్తుంది.

గణిత వివరణ

ఇండక్టర్ యొక్క వోల్టేజ్-కరంట్ సంబంధం V=L(dI/dt) ప్రకారం, స్విచ్ తెరవబడినప్పుడు, కరంట్ I అత్యంత త్వరగా సున్నాయికి లేదు. ఇది అర్థం చేస్తుంది, కరంట్ యొక్క మార్పు రేటు dI/dt చాలా ఎక్కువ అవుతుంది, ఇది ఎక్కువ వోల్టేజ్ V ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

ప్రాయోగిక ప్రభావం

ప్రాయోగిక పరికరాలలో, ఈ ఎక్కువ వోల్టేజ్ స్పార్క్ డిస్చార్జ్‌లను లేదా పరికరంలో ఇతర ఘటకాలను క్షతిచేయవచ్చు. ఇదిని ఎదుర్కోవడానికి, ఇండక్టర్ యొక్క సమాంతరంగా ఒక డయోడ్ (ఫ్లైబ్యాక్ డయోడ్ లేదా ఫ్రీవీలింగ్ డయోడ్ అని పిలువబడుతుంది) కనెక్ట్ చేయబడుతుంది. ఈ డయోడ్ స్విచ్ తెరవబడినప్పుడు కరంట్ డయోడ్ ద్వారా కొనసాగడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది చాలా ఎక్కువ వోల్టేజ్ ఉత్పత్తిని తప్పించుకుంది.

సారాంశం

ఇండక్టర్ విద్యుత్ పరికరంలో ఒక స్విచ్ అక్కడిగా తెరవబడినప్పుడు, ఇండక్టర్ మనం ఇప్పటికే ఉన్న కరంట్ ప్రవాహాన్ని నిల్వ చేయడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. కానీ, పరికరం తెరవబడినందున, కరంట్ కొనసాగడం లేదు, ఇండక్టర్ నిల్వ చేయబడిన శక్తిని ఎక్కువ వోల్టేజ్ ద్వారా విడుదల చేస్తుంది. ఈ ఎక్కువ వోల్టేజ్ కరంట్ యొక్క మార్పు రేటు dI/dt చాలా ఎక్కువ కావడం వల్ల ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.