Pašindukcija un savstarpēja indukcija

Pašindukcijas EMF

Mainīga strāva vienmēr rada mainīgo magnētiskais lauks, kas savukārt vienmēr izraisa EMF... Ar katru strāvas maiņu spolē (vai kopumā vadā) tas pats izraisa pašindukcijas EML.

Ja spolē esošo EMF izraisa izmaiņas tās magnētiskajā plūsmā, šīs EMF lielums ir atkarīgs no strāvas izmaiņu ātruma. Jo lielāks ir strāvas izmaiņu ātrums, jo lielāka ir pašindukcijas EMF.

Pašindukcijas emf lielums ir atkarīgs arī no spoles apgriezienu skaita, to tinumu blīvuma un spoles izmēra. Jo lielāks ir spoles diametrs, tā apgriezienu skaits un tinuma blīvums, jo lielāka ir pašindukcijas EMF. Šai pašindukcijas EML atkarībai no strāvas maiņas ātruma spolē, tā pagriezienu skaita un izmēriem ir liela nozīme elektrotehnikā.

Pašindukcijas emf virzienu nosaka Lenca likums. Pašindukcijas EMF vienmēr ir virziens, kurā tas novērš izmaiņas strāvā, kas to izraisīja.

Citiem vārdiem sakot, strāvas samazināšana spolē izraisa pašindukcijas EML parādīšanos, kas vērsta strāvas virzienā, t.i., novērš tās samazināšanos. Un otrādi, palielinoties strāvai spolē, parādās pašindukcijas EML, kas ir vērsts pret strāvu, tas ir, novērš tās palielināšanos.

Nevajadzētu aizmirst, ka, ja strāva spolē nemainās, tad pašindukcijas EML nenotiek. Pašindukcijas parādība ir īpaši izteikta ķēdē, kurā ir spole ar dzelzs serdi, jo dzelzs ievērojami palielina spoles magnētisko plūsmu un attiecīgi pašindukcijas EML lielumu, kad tā mainās.

Induktivitāte

Tātad, mēs zinām, ka pašindukcijas EMF lielums spolē papildus strāvas maiņas ātrumam tajā ir atkarīgs arī no spoles izmēra un tā apgriezienu skaita.

Tāpēc dažādas konstrukcijas spoles ar tādu pašu strāvas izmaiņu ātrumu spēj pašinducēt dažāda lieluma pašindukcijas emf.

Lai spoles atšķirtu vienu no otras pēc to spējas izraisīt pašindukcijas EML, tika ieviests induktīvās spoles jeb pašindukcijas koeficienta jēdziens.

Spoles induktivitāte ir lielums, kas raksturo spoles īpašību pašai izraisīt pašindukcijas EML.

Dotās spoles induktivitāte ir nemainīga vērtība, kas nav atkarīga gan no caur to plūstošās strāvas stipruma, gan no tās izmaiņu ātruma.

Henrijs - tā ir tādas spoles (vai stieples) induktivitāte, kurā, strāvas stiprumam mainoties par 1 ampēru 1 sekundē, rodas 1 volta pašindukcijas EMF.

Praksē dažreiz jums ir nepieciešama spole (vai spole), kurai nav induktivitātes. Šajā gadījumā vads tiek uztīts uz spoles, iepriekš to salocot divas reizes. Šo tinumu metodi sauc par bifilāru.

Savstarpējās indukcijas EMF

Mēs zinām, ka indukcijas EML spolē var izraisīt nevis elektromagnēta pārvietošana tajā, bet gan tikai strāvas maiņa tā spolē. Bet kas, lai vienā spolē izraisītu indukcijas EML strāvas maiņas dēļ citā, absolūti nav nepieciešams ievietot vienu no tiem otrā, bet jūs varat tos sakārtot blakus

Un šajā gadījumā, mainoties strāvai vienā spolē, iegūtā mainīgā magnētiskā plūsma iekļūst (šķērsos) otras spoles pagriezienus un izraisīs tajā EML.

Savstarpējā indukcija ļauj savienot dažādas elektriskās ķēdes ar magnētiskā lauka palīdzību. Šo savienojumu parasti sauc par induktīvo savienojumu.

Savstarpējās indukcijas emf lielums galvenokārt ir atkarīgs no ātruma, kādā mainās strāva pirmajā spolē…. Jo ātrāk tajā mainās strāva, jo lielāka ir savstarpējās indukcijas EML.

Turklāt savstarpējās indukcijas EMF lielums ir atkarīgs no abu spoļu induktivitātes lieluma un to relatīvā stāvokļa, kā arī no vides magnētiskās caurlaidības.

Tāpēc spoles, kas atšķiras pēc to induktivitātes un savstarpējā izkārtojuma un dažādās vidēs, spēj viena otrā inducēt dažāda lieluma savstarpējas indukcijas EML.

Spēt atšķirt dažādus spoļu pārus pēc to spējas savstarpēji inducēt EML, savstarpējās induktivitātes jeb savstarpējās indukcijas koeficienta jēdzienu.

Savstarpējo induktivitāti apzīmē ar burtu M. Tās mērvienība, tāpat kā induktivitāte, ir henrijs.

Henrijs ir tāda divu spoļu savstarpēja induktivitāte, ka strāvas izmaiņas vienā spolē par 1 ampēru uz 1 sekundi izraisa savstarpējās indukcijas emf, kas vienāda ar 1 voltu otrā spolē.

Savstarpējās indukcijas EML lielumu ietekmē vides magnētiskā caurlaidība. Jo lielāka ir vides magnētiskā caurlaidība, caur kuru tiek aizvērta mainīgā magnētiskā plūsma, kas savieno spoles, jo spēcīgāka ir spoļu induktīvā savienošana un lielāka savstarpējās indukcijas EML vērtība.

Darba pamatā ir savstarpējās indukcijas fenomens tik svarīgā elektroierīcē kā transformators.

Transformatora darbības princips

Transformatora darbības princips ir balstīts uz elektromagnētiskās indukcijas fenomens un ir šāds. Uz dzelzs serdes ir uztītas divas spoles, viena no tām ir savienota ar maiņstrāvas avotu, bet otra ar strāvas izlietni (pretestība).

Spole, kas savienota ar maiņstrāvas avotu, kodolā rada mainīgu magnētisko plūsmu, kas inducē EML otrā spolē.

Spoli, kas savienota ar maiņstrāvas avotu, sauc par primāro, un spoli, kurai ir pievienots patērētājs, sauc par sekundāro. Bet, tā kā mainīgā magnētiskā plūsma vienlaikus iekļūst abās spoles, katrā no tām tiek inducēts mainīgs EML.

Katra pagrieziena EML lielums, tāpat kā visas spoles EML, ir atkarīgs no magnētiskās plūsmas lieluma, kas iekļūst spolē, un tās izmaiņu ātruma.Magnētiskās plūsmas izmaiņu ātrums ir atkarīgs tikai no līdzstrāvas maiņstrāvas frekvences noteiktai strāvai. Arī šim transformatoram magnētiskās plūsmas lielums ir nemainīgs. Tāpēc aplūkotajā transformatorā EMF katrā tinumā ir atkarīgs tikai no apgriezienu skaita tajā.

Primārā un sekundārā sprieguma attiecība ir vienāda ar primāro un sekundāro tinumu apgriezienu skaita attiecību. Šīs attiecības sauc transformācijas koeficients (K).

Ja tīkla spriegums tiek pielikts vienam no transformatora tinumiem, tad spriegums tiks noņemts no otra tinuma, kas ir lielāks vai mazāks par tīkla spriegumu tik reižu, cik sekundārā tinuma apgriezienu skaits ir lielāks vai mazāk.

Ja no sekundārā tinuma tiek noņemts spriegums, kas ir lielāks par primārajam tinumam piegādāto, tad šādu transformatoru sauc par pastiprinošu. Gluži pretēji, ja no sekundārā tinuma tiek noņemts spriegums, kas ir mazāks nekā primārais, tad šādu transformatoru sauc par pazeminātu. Katru transformatoru var izmantot kā pakāpju vai pazeminātu.

Transformācijas koeficients parasti tiek norādīts transformatora pasē kā augstākā sprieguma attiecība pret zemāko, tas ir, tas vienmēr ir lielāks par vienu.