Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Различные способы наведения электродвижущей силы – индукция, взаимоиндукция, самоиндукция



Высокочастотные катушки индуктивности и дроссели

Цель работы: После выполнения лабораторной работы студент должен уметь:

- объяснить явление индуктивности;

- дать определение основных величин измерения индуктивности;

- описать основные типы катушек индуктивности;

- дать определение добротности контура;

- рассчитывать индуктивность катушек.

 

Основные понятия, термины и определения

 

Различные способы наведения электродвижущей силы – индукция, взаимоиндукция, самоиндукция

Электродвижущая сила на концах проводника, а при замкнутой цепи и ток в нем, появляются, если проводник определенным образом двигать в магнитном поле.. что схематично иллюстрирует рис. 1 (картинки 1 и 2). Это явление называется электромагнитной индукцией. Величина наведенной э.д.с. Е зависит от длины проводника L, от индукции внешнего магнитного поля В и от скорости движения проводника v (на рис.1 картинка 3).

 
 

 


Рисунок 1

 

Для того, чтобы в проводнике навелась э.д.с., можно поступить иначе: расположить рядом два проводника и в одном из них менять величину тока, например включив в цепь переменное сопротивление (рис.1; 4). Поскольку в первом проводнике меняется ток, то, значит, меняется и его магнитное поле. А оно, это меняющееся магнитное поле, охватывает второй проводник и наводит в нем э.д.с. точно так же, как это делало магнитное поле движущего магнита. Такой способ наведения э.д.с. называется взаимоиндукцией.

Уберем второй проводник и внимательно посмотрим, что происходит в первом, когда в нем меняется ток. Этот меняющийся ток создает меняющееся магнитное поле. А так как это поле действует не только в пространстве вокруг проводника, оно пронизывает и сам проводник. И когда собственное магнитное поле проводника меняется, то оно, по всем правилам электромагнитной индукции, наводит э.д.с. в самом этом проводнике (рис.1; 5). Такой способ наведения называют самоиндукцией, а наведенную э.д.с. – электродвижущей силой самоиндукции.

Таким образом, в цепи при изменении тока действует две электродвижущие силы – э.д.с. генератора и э.д.с. самоиндукции. Интерес представляет только режим изменения тока: если ток не меняется, то остается неизменным и магнитное поле проводника, а значит, э.д.с. самоиндукции вообще нет. Если ток по какой-либо причине увеличивается, то э.д.с. самоиндукции мешает этому увеличению, и ток уже возрастает не так резко. Если ток в цепи уменьшается, то э.д.с. самоиндукции мешает этому уменьшению, поддерживает ток, и в итоге он падает более плавно. Особенно сильно возрастает э.д.с. самоиндукции при резком изменении тока, например в момент размыкания цепи.

Можно увеличить наведенную в проводнике э.д.с., если свернуть проводник в спираль, т.е. сделать из него катушку индуктивности, как показано на рис. 2. В этом случае в каждом витке будет наводиться электродвижущая сила (э.д.с. индукции, взаимоиндукции или самоиндукции, в зависимости от выбранного способа наведения). Суммарная э.д.с., наведенная магнитным полем в катушке, пропорциональна числу ее витков.

 
 

 


Рисунок 2

 

Катушки индуктивности являются весьма распространенными деталями радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Их широко применяют в качестве: элементов колебательных контуров, катушек для связи одних цепей с другими, дросселей высокой частоты (ВЧ) для разделения постоянного и переменного токов или токов разных частот, а также в качестве вариометров – катушек, индуктивность которых можно изменять в больших пределах.

Можно во много раз усилить магнитное поле катушки, если вставит в нее сердечник (рис.2; 4) из ферромагнитных веществ. К их числу относятся железо (сталь), никель, кобальт, а также некоторые специальные сплавы и керамика, содержащая окислы железа. Число, которое показывает, во сколько раз в том или ином веществе реальные магнитные силы превышают магнитные силы внешних полей, называют относительной магнитной проницаемостью μ.

Если в катушку вставлен стальной или иной ферромагнитный сердечник, то магнитное поле значительно усиливается в нем самом и во всей области вблизи катушки. Все остальные вещества незначительно влияют на реальные магнитные силы. При этом некоторые вещества (парамагнитные) незначительно увеличивают эти силы, а другие (диамагнитные) незначительно ослабляют их.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.