Paano makalkula ang inductance

Kung paanong ang isang katawan na may masa sa mekanika ay lumalaban sa pagpabilis sa kalawakan, na nagpapakita ng pagkawalang-galaw, kaya pinipigilan ng inductance ang kasalukuyang nasa isang konduktor mula sa pagbabago, na nagpapakita ng self-induction EMF. Ito ang EMF ng self-induction, na sumasalungat sa parehong pagbaba sa kasalukuyang, sinusubukang mapanatili ito, at isang pagtaas sa kasalukuyang, sinusubukang bawasan ito.

Ang katotohanan ay na sa proseso ng pagbabago (pagtaas o pagbaba) ng kasalukuyang sa circuit, ang magnetic flux na nilikha ng kasalukuyang ito ay nagbabago din, na kung saan ay naisalokal pangunahin sa lugar na limitado ng circuit na ito. At habang tumataas o bumababa ang magnetic flux, nagdudulot ito ng EMF ng self-induction (ayon sa panuntunan ni Lenz — laban sa sanhi na sanhi nito, iyon ay, laban sa kasalukuyang nabanggit sa simula), lahat sa parehong circuit. Ang inductance L dito ay tinatawag na proportionality factor sa pagitan ng kasalukuyang I at ng kabuuang magnetic flux Φ, ang kasalukuyang nabuo ng:

Kaya, kung mas mataas ang inductance ng circuit, mas malakas ito kaysa sa nagresultang magnetic field, pinipigilan nito ang pagbabago ng kasalukuyang (ito ang patlang na lumilikha nito) at samakatuwid ay magtatagal para sa pagbabago ng kasalukuyang sa pamamagitan ng mas malaking inductance, na may parehong inilapat na boltahe. Totoo rin ang sumusunod na pahayag: kung mas mataas ang inductance, mas malaki ang magiging boltahe sa buong circuit kapag nagbago ang magnetic flux sa pamamagitan nito.

Ipagpalagay na binago natin ang magnetic flux sa isang tiyak na rehiyon sa isang pare-pareho ang rate, pagkatapos ay sa pamamagitan ng pagsakop sa rehiyon na ito na may iba't ibang mga circuit, makakakuha tayo ng mas maraming boltahe sa circuit na iyon na ang inductance ay mas malaki (transformer, Rumkorf coil, atbp. gumagana sa prinsipyong ito).

Ngunit paano kinakalkula ang loop inductance? Paano mahahanap ang proporsyonalidad na kadahilanan sa pagitan ng kasalukuyang at magnetic flux? Ang unang bagay na dapat tandaan ay ang inductance ay nagbabago sa henry (H). Sa mga terminal ng isang circuit na may inductance na 1 henry, kung ang kasalukuyang nasa loob nito ay nagbabago ng isang ampere bawat segundo, isang boltahe ng 1 bolta ang lilitaw.

Ang magnitude ng inductance ay nakasalalay sa dalawang mga parameter: sa mga geometric na sukat ng circuit (haba, lapad, bilang ng mga pagliko, atbp.) At sa mga magnetic na katangian ng daluyan (kung, halimbawa, mayroong isang ferrite core sa loob ng coil, ang inductance nito ay magiging mas malaki, kaysa kung walang core sa loob).

Upang kalkulahin ang inductance na ginawa, ito ay kinakailangan upang malaman kung ano ang hugis ng coil mismo at kung ano ang magnetic permeability ang medium sa loob nito ay magkakaroon (ang relative magnetic permeability ng medium ay ang proportionality factor sa pagitan ng magnetic permeability ng vacuum at ang magnetic permeability ng isang naibigay na medium.Siyempre, iba ito para sa iba't ibang mga materyales) ...

Tingnan natin ang mga formula para sa pagkalkula ng inductance ng mga pinaka-karaniwang anyo ng mga coils (cylindrical solenoid, toroid at long wire).

Narito ang formula upang makalkula ang inductance solenoid — mga coils, ang haba nito ay mas malaki kaysa sa diameter:

Tulad ng nakikita mo, alam ang bilang ng mga pagliko N, ang haba ng paikot-ikot na l at ang cross-sectional area ng coil S, nakita namin ang tinatayang inductance ng coil na walang core o may core, habang ang magnetic Ang pagkamatagusin ng vacuum ay isang pare-parehong halaga:

Inductance ng isang toroidal coil, kung saan ang h ay ang taas ng toroid, ang r ay ang panloob na diameter ng toroid, ang R ay ang panlabas na diameter ng toroid:

Ang inductance ng isang manipis na wire (ang radius ng cross-section ay mas maliit kaysa sa haba), kung saan ang l ay ang haba ng wire, at ang r ay ang radius ng cross-section nito. Ang Mu na may mga indeks na i at e ay ang relatibong magnetic permeabilities ng panloob (panloob, konduktor na materyales) at panlabas (panlabas, mga materyales sa labas ng konduktor) na kapaligiran:

Ang isang talahanayan ng mga relatibong permittivities ay makakatulong sa iyo na matantya kung anong inductance ang maaari mong asahan mula sa isang circuit (wire, coil) gamit ang isang partikular na magnetic material bilang isang core: