Якщо згини в дроті не впливають на його опір то чому намотаний дріт у вигляді котушки випромінює іскри а не простий дріт

Хоча саме згинання дроту не значно впливає на його опір, ситуація стає більш складною при роботі з намотаними котушками, такими як ті, що знаходяться в трансформаторах, моторах або електромагнітах. Котушки - це не просто згорнуті дроти; їхня геометрія та метод намотки впливають на їхні електромагнітні властивості, особливо самовдихованість та взаємна індуктивність, що призводить до явищ, таких як іскрування, які не виникають у звичайних прямих дротах.

Причини іскрування в намотаних котушках

Індуктивні ефекти

• Самовдихованість: Коли струм проходить через котушку, він генерує магнітне поле навколо котушки. Якщо струм раптово змінюється (наприклад, при включенні або виключенні кола), магнітне поле змінюється, викликаючи електродвижущу силу (ЕДС), відому як самовдихованість. Ця раптова зміна може призвести до дуже високих напруг, що призводить до іскрування.

• Взаємна індуктивність: У котушках з багатьма витками зміна струму в одному витку впливає на струм в сусідніх витках, що відомо як взаємна індуктивність. Раптові зміни струму можуть призвести до високих напруг, що призводить до іскрування.

Конденсаторні ефекти

Ємність між витками: Через ємність між витками в котушці, раптові зміни струму можуть призвести до високих напруг, що потенційно призводить до іскрування.

Перехідні процеси при комутації

• Іскрування при відключенні: При відключенні живлення котушки, самовдихована ЕДС спричиняє, що збережена магнітна енергія намагається підтримувати струм, що призводить до високих напруг на комутаторі, що може призвести до дугового іскрування.

• Іскрування при підключенні: При підключенні живлення до котушки, встановлення струму також може спричинити моментальні високі напруги, що призводить до іскрування.

Відмінності між звичайними дротами та котушками

• Геометрична структура: Звичайні дроти зазвичай прямі або трохи згорнуті, тоді як котушки щільно намотані, що призводить до більшої самовдихованості та взаємної індуктивності в котушках.

• Електромагнітні ефекти: Зміни струму в котушках призводять до значних змін магнітного поля, тоді як зміни струму в звичайних дротах призводять до мінімальних змін магнітного поля, що призводить до менш помітних електромагнітних ефектів.

• Зберігання енергії: Котушки можуть зберігати значні об'єми магнітної енергії, і випуск цієї енергії під час раптових змін струму може призвести до високих напруг, що призводить до іскрування.

Запобігання іскруванню

Для запобігання іскруванню в котушках можна застосувати кілька заходів:

• Використання диодів flyback: При відключенні живлення котушки, диод flyback може надати шлях для струму в котушці, поглинаючи самовдиховану ЕДС і зменшуючи виникнення іскрування.

• Використання демпфуючих резисторів: В деяких випадках, демпфуючий резистор може бути підключений паралельно з котушкою, щоб зменшити швидкість зміни струму, таким чином зменшуючи самовдиховану ЕДС.

• Використання технік м'якого переключення: Контролюючи швидкість зміни струму, техніки м'якого переключення можуть зменшити високі напруги, таким чином мінімізуючи іскрування.

Висновок

Котушки, завдяки своїй унікальній геометричній структурі та електромагнітним властивостям, більш схильні до іскрування при раптових змінах струму порівняно з звичайними дротами. Це пов'язано з високими напругами, що викликаються самовдихованістю та взаємною індуктивністю в котушках. Шляхом правильного проектування та технічних підходів, виникнення іскрування можна ефективно зменшити або усунути.