Podstawową funkcją indukcyjności jest magazynowanie prądu przemiennego (magazynowanie energii elektrycznej w postaci pola magnetycznego), ale nie może ona magazynować prądu stałego (prąd stały może przepływać przez cewkę indukcyjną bez przeszkód).
Podstawową funkcją pojemności jest magazynowanie prądu stałego (magazynowanie energii elektrycznej bezpośrednio na płytkach kondensatora), ale nie może ona magazynować prądu przemiennego (prąd przemienny może przepływać przez kondensator bez przeszkód).
Najbardziej prymitywną indukcyjność odkrył brytyjski naukowiec Faradaya w 1831 roku.
Typowe zastosowania to różne transformatory, silniki itp.
Schemat ideowy cewki Faradaya (cewka Faradaya jest cewką o wzajemnej indukcyjności)
Innym rodzajem indukcyjności jest samoczynnacewka indukcyjna
W 1832 roku amerykański naukowiec Henry opublikował artykuł na temat zjawiska samoindukcji. Ze względu na ważny wkład Henry'ego w dziedzinę zjawiska samoindukcji, ludzie nazywają jednostkę indukcyjności Henry, w skrócie Henry.
Zjawisko samoindukcji to zjawisko, które Henry przypadkowo odkrył, przeprowadzając eksperyment z elektromagnesem. W sierpniu 1829 roku, kiedy szkoła była na wakacjach, Henryk studiował elektromagnesy. Odkrył, że po odłączeniu zasilania cewka wytwarzała nieoczekiwane iskry. Podczas letnich wakacji następnego roku Henry kontynuował badania nad eksperymentami związanymi z samoindukcją.
Wreszcie w 1832 roku opublikowano artykuł, w którym stwierdzono, że w cewce zasilanej prądem, gdy prąd się zmienia, zostanie wygenerowana indukowana siła elektromotoryczna (napięcie), aby utrzymać pierwotny prąd. Zatem kiedy zasilanie cewki zostanie odłączone, prąd natychmiast się zmniejszy, a cewka wygeneruje bardzo wysokie napięcie, po czym pojawią się iskry, które widział Henry (wysokie napięcie może zjonizować powietrze i spowodować zwarcie, powodując wytworzenie iskier).
Cewka samoindukcyjna
Faraday odkrył zjawisko indukcji elektromagnetycznej, którego najważniejszym elementem jest to, że zmieniający się strumień magnetyczny generuje indukowaną siłę elektromotoryczną.
Stabilny prąd stały zawsze płynie w jednym kierunku. W zamkniętej pętli jego prąd się nie zmienia, więc prąd płynący przez cewkę nie zmienia się, a jego strumień magnetyczny nie zmienia się. Jeśli strumień magnetyczny nie ulegnie zmianie, nie zostanie wygenerowana żadna indukowana siła elektromotoryczna, więc prąd stały może łatwo przepływać przez cewkę indukcyjną bez przeszkód.
W obwodzie prądu przemiennego kierunek i wielkość prądu zmieniają się w czasie. Kiedy prąd przemienny przechodzi przez cewkę indukcyjną, gdy zmienia się wielkość i kierunek prądu, strumień magnetyczny wokół cewki indukcyjnej również będzie się zmieniać w sposób ciągły. Zmiana strumienia magnetycznego spowoduje wytworzenie siły elektromotorycznej, a ta siła elektromotoryczna po prostu utrudnia przepływ prądu przemiennego!
Oczywiście ta przeszkoda nie uniemożliwia przejścia prądu przemiennego w 100%, ale zwiększa trudność przejścia prądu przemiennego (wzrost impedancji). W procesie blokowania przepływu prądu przemiennego część energii elektrycznej zamieniana jest na postać pola magnetycznego i magazynowana w cewce indukcyjnej. Jest to zasada działania cewki indukcyjnej magazynującej energię elektryczną
Zasada magazynowania i uwalniania energii elektrycznej przez induktor jest prostym procesem:
Kiedy prąd cewki wzrasta – powodując zmianę otaczającego strumienia magnetycznego – zmienia się strumień magnetyczny – generując siłę elektromotoryczną indukowaną odwrotnie (magazynując energię elektryczną) – blokując wzrost prądu
Kiedy prąd cewki maleje – powodując zmianę otaczającego strumienia magnetycznego – zmienia się strumień magnetyczny – generując siłę elektromotoryczną indukowaną w tym samym kierunku (uwalniając energię elektryczną) – blokując spadek prądu
Jednym słowem cewka jest konserwatywna, zawsze zachowując stan pierwotny! Nienawidzi zmian i podejmuje działania, aby zapobiec zmianie prądu!
Cewka indukcyjna przypomina zbiornik wody prądu przemiennego. Kiedy prąd w obwodzie jest duży, przechowuje jego część, a gdy prąd jest mały, uwalnia go w celu uzupełnienia!
Treść artykułu pochodzi z Internetu
Czas publikacji: 27 sierpnia 2024 r