Знайте все об индукторах (расчет индуктивности)

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Прежде чем узнать определение и работу индуктора, мы должны знать, что такое индуктивность. Всякий раз, когда изменяющийся поток связан с катушкой проводника, возникает ЭДС. Если изменяющийся поток связан с катушкой проводника, в нем возникнет электромагнитная сила (ЭДС). Индуктивность катушки можно определить как свойство катушки индуцировать электромагнитную силу из-за изменяющегося потока, связанного с ней. По этой причине все электрические катушки можно назвать индукторами. В качестве альтернативы можно определить индуктор, поскольку это один из типов устройств, которые используются для хранения энергии в виде магнитного поля. В этой статье краткая информация о том, что такое индуктор, работает, расчет проводимости и приложения.

Индуктор и расчет индуктивности

Индуктор и расчет индуктивности



Что такое индуктор?

Индуктор также называется реактором, катушкой и дросселем. Это двухконтактный электрический компонент, используемый в различных электрических и электронные схемы . Индуктор используется для хранения энергии в виде магнитного поля. Он состоит из провода, обычно скрученного в катушку. Когда через него проходит ток, энергия временно сохраняется в катушке. Высший индуктор равен короткому замыканию для постоянного тока и обеспечивает силу, противоположную переменному току, которая зависит от частоты тока. Противодействие протеканию тока в катушке индуктивности связано с частотой тока, протекающего через нее. Иногда катушки индуктивности обозначают как «катушки», потому что физическая конструкция максимальных катушек индуктивности спроектирована с использованием намотанных участков провода.


Индуктор

Индуктор



Конструкция индуктора

Индуктор обычно состоит из катушки с проводящим материалом, обычно защищенной медной проволокой, покрытой пластиком или ферромагнитным материалом. Высокая магнитная проницаемость ферромагнитного сердечника увеличивает магнитное поле и полностью ограничивает его индуктивностью, тем самым увеличивая индуктивность. Низкочастотные индукторы сконструированы как трансформаторы, с центром из электротехнической стали, ламинированной для предотвращения вихревых токов.

Мягкие ферриты широко используются для сердечников выше звуковых частот. Между тем, они не исключают больших потерь энергии на высоких частотах. Индукторы бывают разных форм. Большинство индукторов спроектированы с магнитным проводом, покрытым вокруг ферритовой катушки с проводом, видимым снаружи, в то время как некоторые из них полностью покрывают провод ферритом и называются «экранированными». Некоторые виды индукторов имеют сменный сердечник, что позволяет изменять индуктивность.

Конструкция индуктора

Конструкция индуктора

Небольшие индукторы можно закрепить прямо на печатной плате ( печатная плата ), разместив след в изогнутом дизайне. Катушки индуктивности малой стоимости также могут быть построены на ИС ( Интегральные схемы ), используя аналогичные процедуры, которые используются для изготовления транзисторов. Однако небольшие размеры ограничивают индуктивность, и это часто встречается в различных схемах, таких как гиратор, который включает в себя конденсатор и активные компоненты выполнять аналогично индуктору.

Эквивалентная схема индуктора

Индукторы состоят из физических компонентов, и когда эти устройства присутствуют в цепи переменного тока, они демонстрируют чистую индуктивность. Общая схема индуктора показана ниже. Он состоит из идеального индуктора с параллельным резистивным компонентом, который реагирует на переменный ток. Резистивная составляющая постоянного тока включена последовательно с катушкой индуктивности, а конденсатор размещен по всей сборке и означает емкость, существующую из-за близости обмоток катушки.


Эквивалентная схема индуктора

Эквивалентная схема индуктора

Формулы для расчета индуктивности

Следующие размерные переменные и физические константы используются для применения к формулам. Единицы для формул также указаны в конце уравнений. Например, [дюйм, мкГн] означает, что длина указана в дюймах, а индуктивность - в единицах Генри.

  • Емкость обозначается C
  • Индуктивность обозначена L
  • Количество витков обозначено N
  • Энергия обозначается W
  • Относительная диэлектрическая проницаемость обозначается εr
  • Значение ε0 составляет 8,85 x 10-12 Ф / м. Относительная проницаемость обозначается µr.
  • Значение µ0 составляет 4π x 10-7 Гн / м.
  • Один метр равен 3,2808 фута, а один фут равен 0,3048 метра.
  • Один мм равен 0,03937 дюйма, а один дюйм равен 25,4 мм.
  • Кроме того, точки используются для указания умножения, чтобы избежать двусмысленности.

Формулы для расчета индуктивности для последовательного и параллельного подключения катушек индуктивности показаны ниже. А также приводится дополнительное уравнение для различных конфигураций индукторов.

Индуктивность для последовательно соединенных индукторов

В последовательно соединенных индукторах общая индуктивность равна сумме отдельных индуктивностей.

Индукторы в серии

Индукторы в серии

LTобщ = L1 + L2 + L3 + …………. + LN [H]

Индуктивность для параллельно соединенных индукторов

Общая индуктивность параллельно соединенных катушек индуктивности эквивалентна сумме обратных величин отдельных индуктивностей.

Параллельно подключенные индукторы

Параллельно подключенные индукторы

1 / Ltotal = 1 / L1 + 1 / L2 + ………… + 1 / LN [H]

Индуктивность для индукторов прямоугольного сечения

Формула индуктивности для индуктора прямоугольного сечения приведена ниже.

Индукторы прямоугольного сечения

Индукторы прямоугольного сечения

L = 0,00508 мкм. N2.h.ln (b / a) [дюйм, мкГн]

Индуктивность коаксиального кабеля

Формула индуктивности для индуктивности коаксиального кабеля приведена ниже.

Индуктивность коаксиального кабеля

Индуктивность коаксиального кабеля

L = μ0. μr.l / 2.π. ln (b / a) [дюйм, мкГн]
L = 0,140.l.μr.l / 2π. log10 (b / a) [фут, мкГн]
L = 0,0427. l .μr. log10 (б / д) [м, мкГн]

Индуктивность прямого провода

Следующие уравнения используются, когда длина провода больше диаметра провода. Следующая формула используется для низких частот - примерно до VHF.

Индуктивность прямого провода

Индуктивность прямого провода

L = 0,00508. л. μr. [ln (2.l / a) -0,75] [дюйм, мкГн]

Следующее уравнение используется для выше VHF, скин-эффект влияет на 3/4 в приведенном выше уравнении, чтобы получить единицу.

L = 0,00508. л. μr. [ln (2.l / a) -1] [дюйм, мкГн]

Применение индукторов

В целом применение различных типов индукторов в основном включают для

  • Приложения с высокой мощностью
  • Трансформеры
  • Подавление шумовых сигналов
  • Датчики
  • Фильтры
  • Радиочастота
  • Хранилище энергии
  • Изоляция
  • Двигатели

Таким образом, речь идет о индукторе, конструкции, работе индуктора. Использование этих устройств так или иначе контролируется из-за их способности излучать электромагнитные помехи. Кроме того, это побочный эффект, который заставляет устройство немного отличаться от его фактического поведения. Кроме того, любые вопросы, касающиеся этой концепции или калькулятора индуктивности, просьба оставлять свои отзывы, комментируя их в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, какова функция индуктора?

Фото: