Apakah induktansi
Kearuhan dipanggil unsur ideal litar elektrik di mana tenaga medan magnet disimpan. Penyimpanan tenaga medan elektrik atau penukaran tenaga elektrik kepada jenis tenaga lain tidak berlaku di dalamnya.
Perkara yang paling hampir dengan unsur ideal — induktansi — ialah unsur sebenar litar elektrik — gegelung induktif.
Tidak seperti induktansi, gegelung induktansi juga menyimpan tenaga medan elektrik dan menukar tenaga elektrik kepada jenis tenaga lain, khususnya haba.
Secara kuantitatif, keupayaan unsur sebenar dan ideal litar elektrik untuk menyimpan tenaga medan magnet dicirikan oleh parameter yang dipanggil kearuhan.
Oleh itu, istilah "kearuhan" digunakan sebagai nama unsur ideal bagi litar elektrik, sebagai nama parameter yang secara kuantitatif mencirikan sifat unsur ini, dan sebagai nama parameter utama gegelung induktif.
nasi. 1. tatatanda grafik konvensional kearuhan
Hubungan antara voltan dan arus dalam gegelung induktif ditentukan hukum aruhan elektromagnet, yang mana ia berikutan bahawa apabila fluks magnet yang menembusi gegelung induktif berubah, daya gerak elektrik e teraruh di dalamnya, berkadar dengan kadar perubahan pautan fluks gegelung ψ dan diarahkan sedemikian rupa sehingga arus yang disebabkan oleh ia , cenderung untuk menghalang perubahan dalam fluks magnet:
e = — dψ / dt
Hubungan fluks gegelung adalah sama dengan jumlah algebra bagi fluks magnet yang menembusi lilitan individunya:
di mana N ialah bilangan lilitan gegelung.
Fluks magnet F yang menembusi setiap lilitan gegelung, dalam kes umum, mungkin mengandungi dua komponen: fluks magnet untuk aruhan diri Fsi dan fluks magnet medan luar Fvp: F — Fsi + Fvp.
Komponen pertama ialah fluks magnet yang disebabkan oleh arus yang mengalir melalui gegelung, yang kedua ditentukan oleh medan magnet yang kewujudannya tidak berkaitan dengan arus dalam gegelung - medan magnet Bumi, medan magnet gegelung lain dan magnet kekal… Jika komponen kedua fluks magnet disebabkan oleh medan magnet gegelung lain, maka ia dipanggil fluks magnet aruhan bersama.
Fluks gegelung ψ, serta fluks magnet Φ, boleh diwakili sebagai jumlah dua komponen: hubungan fluks aruhan kendiri ψsi dan hubungan fluks medan luar ψvp
ψ= ψsi + ψvp
e = esi + dvp,
di sini eu ialah EMF aruhan diri, evp ialah EMF medan luaran.
Jika fluks magnet medan di luar gegelung induktif adalah sama dengan sifar dan hanya fluks teraruh sendiri menembusi gegelung, maka hanya EMF induksi diri.
Hubungan fluks kearuhan bergantung kepada arus yang mengalir melalui gegelung. Kebergantungan ini, dipanggil Weber - ciri ampere bagi gegelung induktif, secara amnya mempunyai watak bukan linear (Rajah 2, lengkung 1).
Dalam kes tertentu, sebagai contoh, untuk gegelung tanpa teras magnet, pergantungan ini boleh menjadi linear (Rajah 2, lengkung 2).
nasi. 2. Ciri-ciri Weber-ampere gegelung induktif: 1 — bukan linear, 2 — linear.
Dalam unit SI, induktansi dinyatakan dalam henries (H).
Apabila menganalisis litar, nilai EMF yang diinduksi dalam gegelung biasanya tidak diambil kira, tetapi voltan pada terminalnya, arah positif yang dipilih bertepatan dengan arah positif arus:
Elemen ideal bagi litar elektrik — induktansi — boleh dilihat sebagai model gegelung induktif yang dipermudahkan, mencerminkan keupayaan gegelung untuk menyimpan tenaga medan magnet.
Untuk kearuhan linear, voltan merentasi terminalnya adalah berkadar dengan kadar perubahan arus. Apabila arus terus mengalir melalui induktansi, voltan merentasi terminalnya adalah sifar, maka rintangan induktansi kepada arus terus adalah sifar.