Heaviside silindrikuur

Enne selle silindri tutvustamist, uurime kaugemalt ühisinduktiivide kasutust silindrikurites. Tõenäoliselt tekib meie meeles küsimus, miks oleme nii huvitatud ühisinduktiivist. Vastus sellele küsimusele on lihtne - kasutame seda ühisinduktiivit Heaviside silindrikuris. Standardset ühisinduktiivit kasutatakse mitmesugustes kurites tundmatu ühisinduktiivi väärtuse leidmiseks. Ühisinduktiivit kasutatakse erinevates kurites põhikomponendina, et määrata välja omaväline induktiivsus, kapatsiivsus ja sagedus jne. Kuid paljudes tööstusharudes ei kasutata ühisinduktiivit tundmatu omaväliste induktiivide väärtuse määramiseks, sest meil on olemas täpsemad meetodid omaväliste induktiivide ja kapatsiivsuste määramiseks, mis võivad sisaldada standardsete kapatsiitorite kasutamist, mis on saadaval odavamal tasemel. Siiski võivad olla mõned eelised ühisinduktiivi kasutamisel mõnes olukorras, kuid see valdkond on väga laiaulatuslik.

Palju uuringuid teostatakse ühisinduktiivi kasutuse kohta silindrikurites. Selleks, et mõista Heaviside silindri matemaatilist osa, peame tuletama matemaatilise seose omaväline induktiiv ja ühisinduktiiv kahe sarikombinatsiooniga ühendatud spiraali vahel. Meile on huvi avaldada ühisinduktiiv omaväline induktiivsu suhtes. Vaatame kahte sarikombinatsiooniga ühendatud spiraali, nagu allpool näidatud.

Nagu magnetväli on aditiivne, saab nende kahe spiraali tulemuslikku induktiivit arvutada järgmiselt:

kus, L₁ on esimese spiraali omaväline induktiiv,
L₂ on teise spiraali omaväline induktiiv,
M on nende kahe spiraali ühisinduktiiv.
Kui ühe spiraali ühendused pööratakse ümber, siis saame:

Kui lahendame need kaks võrrandit, saame:

Seega, kahe sarikombinatsiooniga ühendatud spiraali ühisinduktiiv annab ühe neljanda osa mõõdetud omaväline induktiivi väärtusest, kui väljakud on sama suunalised, ja omaväline induktiivi väärtusest, kui väljakud on vastandlikud.

Siiski on vaja, et need kaks sarikombinatsiooniga ühendatud spiraali oleksid samal teljel, et saada kõige täpsem tulemus. Vaatame järgmist Heaviside ühisinduktiivi silindrikurit, mida näidatakse allpool:

Selle silindri peamine rakendus tööstuses on mõõta ühisinduktiivi omaväline induktiivsu suhtes. Selle silindri kuris on viis mitteinduktiivset takistit r₁, r₂, r₃ ja r₄, mis on ühendatud vastavalt servadel 1-2, 2-3, 3-4 ja 4-1. Selle silindrikuri sarisse on ühendatud tundmatu ühisinduktiiv. Spannung on rakendatud terminalide 1 ja 3 vahel. Tasakaalu punktil ei virtua elektrivool 2-4 vahel, seega on spannung langus 2-3 võrdne spannungu langusega 4-3. Seega, võrdsustades 2-4 ja 4-3 vahelist spannungu langust, saame:

Samuti saame:

ja ühisinduktiiv on antud valemiga:

Vaatame mõnda erijuhtu:

Selles juhus väheneb ühisinduktiiv:

Vaatame nüüd Campbelli Heaviside silindrikurit, mida näidatakse allpool:

See on muudetud Heaviside silindrikur. See silinder kasutatakse tundmatu omaväline induktiivi mõõtmiseks ühisinduktiivsu suhtes. Muudatus seisneb lisa spiraalis l ja R serval 1 – 4 ning elektritakistis r serval 1-2. Serva r₂ ja l₂ lülitatakse paralleelselt, et saada kaks andmekogumit, üks lüliti avatud ja teine lüliti suletud olukorras.

Tuletame nüüd selle muudetud Heaviside silindri omaväline induktiivi avaldise. Eeldame, et M ja r väärtused lüliti avatud olukorras on M₁ ja r₁, M₂ ja r₂ lüliti suletud olukorras. Lüliti avatud olukorras saame tasakaalu punktil:

Lüliti suletud olukorras saame kirjutada:

Seega, lõplik avaldis omaväline induktiivi jaoks on:

Teade: Austa originaali, head artiklid on jagamiseks, kui on autoriõiguste rikkumine, palun võta ühendust eemaldamiseks.