Περιεχόμενο
Ένα πηνίο μονωμένου σύρματος ακτίνων-R έχει κάτι περισσότερο από την κοινή ιδιότητα αντίστασης που βρίσκεται σε οποιοδήποτε άλλο καλώδιο. Ο κοινώς γνωστός τύπος ηλεκτρικής αντίστασης πολλαπλασιάζει απλώς την αντίσταση με το μήκος φορές 2? R τον αριθμό των στροφών του πηνίου. Η πιο λεπτή αντίσταση του πηνίου οφείλεται σε μια αλλαγή στο ρεύμα που προκαλεί το πρώτο να δημιουργήσει ένα μαγνητικό πεδίο που δημιουργεί αυτή τη μεγάλη αλλαγή. Αυτή η ιδιότητα, που ονομάζεται "επαγωγή", μετριέται σε κοτόπουλα, λόγω της πρωτοποριακής μαγνητικής επαγωγής του Joseph Henry. Ένα henry ισούται με ένα tesla ανά τετραγωνικό μέτρο ανά ampere. Η επαγωγή ενός πηνίου ή του σωληνοειδούς είναι L =? AN ^ 2 / l, όπου "?" είναι η σταθερά μαγνητικής διαπερατότητας, το "Α" είναι η διατομή του σωληνοειδούς, το "l" είναι το μήκος του και το "N" είναι ο αριθμός στροφών στο πηνίο του.
Βήμα 1
Σχεδιάστε ένα διάγραμμα κυκλώματος με τροφοδοτικό DC, έναν επαγωγέα (πηνίο) και μια αντίσταση. Ας υποθέσουμε ότι η ηλεκτρική αντίσταση στο πηνίο είναι αμελητέα σε σύγκριση με την επαγωγή της. Ας υποθέσουμε ότι η διατομή του πηνίου είναι 20 cm ^ 2, ο αριθμός των στροφών είναι 1.000 και το μήκος του είναι 50 cm.
Βήμα 2
Μετατρέψτε τις μονάδες μήκους σε μέτρα και βρείτε L. Συνεχίζοντας με το παραπάνω παράδειγμα, έχετε:? AN ^ 2 / l = (4? X10 ^ -7H / m) 0,002 m ^ 2 (1000 ^ 2) (0,5 m) = 0,00126 Η.
Βήμα 3
Προσδιορίστε την ηλεκτροκινητική δύναμη (emf) που δημιουργεί η επαγωγή για να αντισταθεί στην αλλαγή του ρεύματος κυκλώματος πολλαπλασιάζοντας τα δύο μαζί. Επαναφορά emf = -L x? I /? T, όπου το "?" είναι πολύ μικρό.
Βήμα 4
Υπολογίστε το ρεύμα ως συνάρτηση του χρόνου σύμφωνα με την εξίσωση i = V / R (1-e ^ - (t /?)), Πού ";" αντιπροσωπεύει τη σταθερά χρόνου, ίση με L / R. Το "e" είναι η βάση του φυσικού λογάριθμου. Έτσι, εάν η αντίσταση είναι, για παράδειγμα, 1 ohm και η τάση αγωγιμότητας είναι μια μπαταρία 9V, μετά από 0,001 δευτερόλεπτα, το "i" ισούται με 4,93 amp. Μετά από 0,002 δευτερόλεπτα, θα είναι 7,16 αμπέρ. Τελικά συγκλίνει σε 9 αμπέρ όταν "t /?" γίνεται μεγαλύτερο.