Kiel oni povas determini la valoron de la elektra fluo tra induktanço je tre malhaj frekvencoj?

Kiel Determini la Kuraĝon tra Indukto je Ekstreme Malaltaj Frekvencoj

Kiam operacias je ekstreme malaltaj frekvencoj (kiel ekzemple DC aŭ proksime de DC frekvencoj), la kuraĝo fluanta tra indukto povas esti determinita analizante la konduton de la cirkvito. Ĉar indukto montras tre malaltan impedon je DC aŭ ekstreme malaltaj frekvencoj, ĝi preskaŭ povas esti konsiderata kiel mallongigo. Tamen, por pli preciza determinado de la kuraĝo je tiuj frekvencoj, pluraj faktoroj devas esti konsideritaj:

1. DC Rezisto (DCR) de la Indukto

Indukto ne estas ideala komponanto; ĝi havas certan kvanton de drateca rezisto konata kiel DC rezisto (DCR). Je ekstreme malaltaj frekvencoj aŭ DC kondiĉoj, la induktiva reaktanco (XL=2πfL) estas negligebla, do la kuraĝo estas ĉefe limigita per la DC rezisto de la indukto.

Se la cirkvito konsistas nur el indukto kaj energifonto, kun la DC rezisto de la indukto estanta RDC, la kuraĝo I povas esti kalkulita uzante la leĝon de Ohm:

kie V estas la alprovizadovoltago.

2. Efekto de la Tempkonstanto

Je ekstreme malaltaj frekvencoj, la kuraĝo tra la indukto ne tuj atingas sian stabilan valoron sed postpeze pligrandiĝas al tiu valoro. Tiu procezo regiĝas per la tempkonstanto τ de la cirkvito, kiu estas difinita kiel:

kie L estas la induktanceco kaj R DC estas la DC rezisto de la indukto. La kuraĝo kiel funkcio de tempo povas esti priskribita per la jena ekvacio

kie Ifinal =V/RDC estas la stabiligita kuraĝo, kaj t estas tempo.

Tio signifas, ke la kuraĝo komenciĝas je nulo kaj postpeze pligrandiĝas, atingante proksimume 99% de sia stabiligita valoro post proksimume 5τ.

3. Tipo de Energifonto

DC Energifonto: Se la energifonto estas konstanta DC voltago, la kuraĝo fine stabiligos sin je I=V/R DC post sufiĉa tempo.

Ekstreme Malalta Frekvenco AC Energifonto: Se la energifonto estas sinusoida aŭ pulsa formo je ekstreme malalta frekvenco, la kuraĝo variiĝos kun la momenta voltago de la fonto. Por ekstreme malalta frekvenco sinuso, la pika kuraĝo povas esti aproksimita kiel:

kie V peak estas la pika voltago de la fonto.

4. Aliaj Komponantoj en la Cirkvito

Se la cirkvito enhavas aliajn komponantojn krom la indukto (kiel rezistoroj aŭ kapacitoroj), ilia efiko sur la kuraĝon devas esti konsiderita. Ekzemple, en RL cirkvito, la rapido je kiu la kuraĝo pligrandiĝas influatas de ambaŭ la rezisto R kaj la induktanceco L, kun la tempkonstanto τ=L/R.

Se la cirkvito inkluzivas kapacitoron, la ŝargado kaj malŝargado de la kapacitoro ankaŭ afektos la kuraĝon, speciala dum transpasaj periodoj.

5. Neideala Efektoj de la Indukto

Realaj induktoj povas havi parazitan kapaciton kaj kernperdojn. Je ekstreme malaltaj frekvencoj, la efiko de parazita kapacito kutime estas negligebla, sed kernperdoj povas kaŭzi ke la indukto varmiĝas, afektante ĝian performon. Se la indukto uzas magnetan materialon (kiel ekzemple ferkerno), magneteco saturado ankaŭ povas esti problemo, speciala sub alta kuraĝo kondiĉoj. Kiam indukto saturigas, ĝia induktanceco L malfortiĝas signife, kondukante al rapida pligrandiĝo de la kuraĝo.

6. Mezurmetodoj

Stabiligita Kuraĝo Mezuro: Por mezuri la stabiligitan kuraĝon, ampermetro povas esti uzita por direktmezure la kuraĝon fluantan tra la indukto unufoje la cirkvito atingis stabilan staton.

Transpasaj Kuraĝo Mezuro: Por mezuri la kuraĝon kiel ĝi ŝanĝiĝas dum tempo, osciloskopio aŭ alia instrumento kapabla kapti transpasajn respondojn povas esti uzita. Per observado de la kuraĝoformo, vi povas analizi kiel la kuraĝo pligrandiĝas kaj atingas sian finan valoron.

7. Speciala Okazo: Magneteco Saturado

Se la indukto uzas magnetan materialon (kiel ekzemple ferkerno), ĝi povas eniri staton de magneteco saturado je alta kuraĝo aŭ forta magneta kampo. Kiam la indukto saturigas, ĝia induktanceco L malfortiĝas signife, kaŭzante rapidan pligrandiĝon de la kuraĝo. Por eviti magneteco saturado, certigu ke la operacia kuraĝo ne superas la maksimuman indikan kuraĝon de la indukto.

Resumo

Je ekstreme malaltaj frekvencoj, la kuraĝo tra indukto ĉefe determiniĝas per la DC rezisto RDC de la indukto, kaj la kuraĝo kresko kontroliĝas per la tempkonstanto τ=L/RDC. Por DC energifonto, la kuraĝo fine stabiligos sin je I=V/RDC. Por ekstreme malalta frekvenco AC energifonto, la momenta kuraĝo dependas de la momenta voltago de la fonto. Aldone, la prezenco de aliaj cirkvitkomponantoj kaj neideala karakterizoj de la indukto (kiel magneteco saturado) devas esti konsideritaj.