Презентация, доклад по дисциплине Электротехника на тему Индуктивность

железо. Такая руда представляет собой химическое соединение железа с кислородом и является природным магнитом.
В технике применяются не природные, а искусственные постоянные магниты. Искусственным магнитом называется намагниченный кусок специального сплава или керамического материала. Постоянные магниты могут иметь различную форму: прямоугольную, подковообразную, кольцеобразную и т. д.

помощью компаса легко убедиться в том, что магнитная стрелка, вращающаяся на острие, устанавливается всегда так, что один ее полюс направлен на север, а другой — на юг. Полюс, направленный на север, обозначается буквой N, а полюс, направленный на юг, — буквой S. Магниты взаимодействуют между собой — одноименные полюсы магнитов взаимно отталкиваются, а разноименные — притягиваются.

двух прямолинейных параллельных проводниках имеют одинаковые направления, то они притягивают друг друга, если же направления токов противоположны, то проводники отталкивают друг друга. Взаимодействие токов осуществляется посредством поля, которое было названо магнитным. Электрический ток создает в окружающем пространстве магнитное поле. В отличие от электростатического поля, которое создается неподвижными электрическими зарядами, магнитное поле появляется лишь при движении зарядов.

начнет вращаться (измерительные приборы, эл. двигатели), и наоборот. Если в магнитном поле вращать рамку, то пересекающий её магнитный поток все время меняется, по закону электромагнитной индукции в ней будет наводится ЭДС индукции. Таким образом, в рамке возникнет синусоидальная ЭДС, а если рамку замкнуть на нагрузку через нагрузку потечет синусоидальный ток.

показали, что во всяком замкнутом проводящем контуре при изменении числа линий магнитной индукции, проходящих через него, возникает электрический ток. Этот ток был назван индукционным током. Например, в момент вдвигания магнита и в момент его выдвижения из катушки наблюдается отклонение стрелки гальванометра. Отклонения стрелки при вдвигании и выдвигании магнита противоположны. Отклонения тем больше, чем быстрее двигается магнит. Если вдвигать и выдвигать в катушку магнит другим полюсом, то отклонения стрелки будут противоположны первоначальным.

К2.
В момент включения или выключения тока через катушку, или его изменения, или при перемещении катушек друг относительно друга наблюдаются отклонения стрелки гальванометра.







Причиной возникновения индукционного тока является изменение магнитного потока через контур.

протекает, синусоидальный магнитный поток Ф.









Этот магнитный поток прямо пропорционален току, т. е. Ф = Li, где L — коэффициент пропорциональности между магнитным потоком и током.

(Гн). Она зависит от размеров и формы контура, а также от свойств окружающей среды (магнитной проницаемости µ). Для катушки



где µ0= 4π*10-7Гн/м — магнитная постоянная (магнитная проницаемость воздуха); w, S, I — соответственно число витков, площадь поперечного сечения, м2, и длина, м, катушки.

законом электромагнитной индукции ЭДС самоиндукции eL, которая равна скорости изменения магнитного потока.
Индуктивность – свойство накапливать энергию в магнитном поле. При протекании переменного тока в катушке магнитное поле создает в её ветвях ЭДС, которая препятствует изменению тока. При увеличении тока ЭДС отрицательна и препятствует нарастанию тока, при уменьшении тока ЭДС положительна и препятствует его убыванию, оказывая таким образом сопротивление изменению тока на протяжении всего периода.

Индуктивность характеризуется свойством проводника противодействовать появлению, прекращению и всякому изменению электрического тока в нём.

по фазе на 90°.
Для удобства запоминания: ток как бы «запутался» в витках катушки и пришел ко второму ее выводу позже.









Векторная и временная диаграммы
для эл. цепи с катушкой индуктивности.

полем в индуктивности.
XL= 2πfL = ωL.
Это сопротивление, прямо пропорциональное частоте приложенного напряжения и индуктивности ЭЦ, получило название реактивного индуктивного сопротивления. Оно измеряется в омах.
Магнитная энергия, которую запасает катушка индуктивности при протекании электрического тока.

карбонильного железа, ферритов. Также сердечники используют для изменения индуктивности катушек в небольших пределах.
Катушка индуктивности в электрической цепи хорошо проводит постоянный ток и в то же время оказывает сопротивление переменному току, поскольку при изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая этому изменению.
Основным параметром катушки индуктивности является её индуктивность, которая определяет, какой поток магнитного поля создаст катушка при протекании через неё тока силой 1 ампер. Типичные значения индуктивностей катушек от десятых долей мкГн до десятков Гн.

элементов аналоговых радиотехнических схем является катушка индуктивности. В цифровых электронных схемах индуктивные элементы практически потеряли свою актуальность и применяются только в устройствах питания как сглаживающие фильтры. Катушки индуктивности на принципиальных схемах обозначаются латинской буквой “L” и имеют следующее изображение.

сердечниками и без них. Бывают катушки с отводами, катушки, рассчитанные на большие напряжения. Вот так, например, выглядят бескаркасные катушки.

(Гн, англ. – «H»). Это достаточно большая величина и поэтому на практике применяют меньшие значения (мГн, mH – миллигенри и мкГн, μH– микрогенри) соответственно 10-3 и 10-6 Генри. Величина индуктивности катушки указывается рядом с её условным изображением (например, 100 μH).
Многие факторы влияют на индуктивность катушки. Это и диаметр провода, и число витков, а на высоких частотах, когда применяют бескаркасные катушки с небольшим числом витков, то индуктивность изменяют, сближая или раздвигая соседние витки.

факторы:
Число витков провода в катушке: При прочих равных условиях, увеличение числа витков приводит к увеличению индуктивности; уменьшение числа витков приводит к уменьшению индуктивности.
Пояснение: чем больше количество витков, тем больше будет магнитодвижущая сила для заданной величины тока.

площадью поперечного сечения будет иметь большую индуктивность; а катушка с меньшей площадью поперечного сечения - меньшую индуктивность.
Пояснение: Катушка с большей площадью поперечного сечения оказывает меньшее сопротивление формированию магнитного потока для заданной величины магнитодвижущей силы.

меньше ее индуктивность; чем меньше длина катушки, тем больше ее индуктивность.
Пояснение: Чем больше длина катушки, тем большее сопротивление она оказывает формированию магнитного потока для заданной величины магнитодвижущей силы.

вокруг которого намотана катушка, тем больше индуктивность; чем меньше магнитная проницаемость сердечника - тем меньше индуктивность.
Пояснение: Материал сердечника с большей магнитной проницаемостью способствует формированию большего магнитного потока для заданной величины магнитодвижущей силы.

нее можно механически изменить, то получится катушка с регулируемой величиной индуктивности или вариометр. Наиболее часто встречаются вариометры, индуктивность которых регулируется количеством витков или положением сердечника (который перемещается внутри катушки).

для уменьшения индуктивности сердечник должен быть латунным. То есть можно получить нужную индуктивность не увеличением числа витков, что ведёт к увеличению сопротивления, а использовать катушку с меньшим числом витков, но использовать ферритовый сердечник. Катушка индуктивности с сердечником изображается на схемах следующим образом.

которого можно регулировать в небольших пределах. При этом величина индуктивности также меняется. Подстроечные катушки индуктивности применяются в устройствах, где требуется одноразовая подстройка. В дальнейшем индуктивность не регулируют.

На схемах такие катушки обозначаются вот так.





В отличие от подстроечных катушек, регулируемые катушки индуктивности допускают многократную регулировку положения сердечника, а, следовательно, и индуктивности.

но хорошо зарекомендовавший себя в работе сетевой фильтр. Предназначенный для защиты от бросков сетевого напряжения.
На основе катушки индуктивности и конденсатора выполнен самый необходимый узел радиотехнических устройств, колебательный контур.

1. Катушки индуктивности (совместно с конденсаторами и/или резисторами) используются для построения различных цепей с частотно-зависимыми свойствами, в частности, фильтров, цепей обратной связи, колебательных контуров и т. п.
2. Катушки индуктивности используются в импульсных стабилизаторах как элемент, накапливающий энергию и преобразующий уровни напряжения.
3. Две и более индуктивно связанные катушки образуют трансформатор.

качестве источника высокого напряжения небольшой мощности в слаботочных схемах, когда создание отдельного высокого питающего напряжения в блоке питания невозможно или экономически нецелесообразно. В этом случае на катушке из-за самоиндукции возникают выбросы высокого напряжения, которые можно использовать в схеме, например, выпрямив и сгладив.
5. Катушки используются также в качестве электромагнитов.
6. Для радиосвязи — излучение и приём электромагнитных волн (магнитная антенна, кольцевая антенна).
7. Датчик перемещения: изменение индуктивности катушки может изменяться в широких пределах перемещением (вытаскиванием) сердечника.

на кольцеобразном сердечнике.
На схеме он обозначается следующим образом. Точками отмечены места начала намотки провода. Это бывает важно, так как это влияет на направление магнитного потока.






Этот дроссель не только фильтрует высокочастотные помехи, но и играет важную роль в стабилизации выходных напряжений +12, -12, +5, -5. Если выпаять этот дроссель из схемы, то блок питания будет работать, но вот выходные напряжения будут «гулять» причём в очень больших пределах.

связаны, то на схемах такой дроссель обозначают так.









Здесь цифра после точки (L1.1; L1.2 и т.д.) указывает на порядковый номер катушки на принципиальной схеме.