EMF ของการเหนี่ยวนำตนเองในวงจร EMF ของการเหนี่ยวนำตนเองคืออะไร

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการออกแบบเครื่องกำเนิดกระแสเหนี่ยวนำ และสามารถนำมาใช้ในการติดตั้งแม่เหล็กไฟฟ้าและเครื่องจักรไฟฟ้า เช่น มอเตอร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หม้อแปลง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เป็นหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพ ผลลัพธ์ทางเทคนิคประกอบด้วยการเพิ่มแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เอาต์พุตโดยใช้แรงดันพัลซิ่งบนขดลวดทุติยภูมิและใช้การออกแบบขดลวดทุติยภูมิซึ่งจะช่วยให้สามารถกำจัดแรงดันพัลซิ่งที่เป็นผลลัพธ์ออกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้โดยตรง และในขณะเดียวกันกำลังรวมของพลังงานหลัก และขดลวดทุติยภูมิ 6 w.p. f-ly 2 ป่วย

ภาพวาดสิทธิบัตร RF 2524387

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบพัลซิ่ง

วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์นี้คือการใช้เครื่องกำเนิด EMF แบบเหนี่ยวนำตัวเองแบบพัลซิ่งเพื่อจัดหาแหล่งจ่ายไฟพัลซิ่งให้กับการติดตั้งแม่เหล็กไฟฟ้าและเครื่องจักรไฟฟ้าต่างๆ ซึ่งทำให้สามารถขยายคลังแสงของแหล่งพลังงานพัลซิ่งได้อย่างมีนัยสำคัญ งานศิลปะก่อนหน้าที่รู้จัก "เครื่องกำเนิดซิงโครนัสแบบเหนี่ยวนำ" แอปพลิเคชัน RU 9811934 7 สาธารณะ 09/10/2000, IPC H02K 21/14 โดยใช้กระแสของขดลวดสเตเตอร์บนเกราะที่กระแสเป็นจังหวะและตัวเหนี่ยวนำ (โรเตอร์) ทำจาก สนามแม่เหล็กกระแสขดลวดสเตเตอร์กระดอง ให้คุณขยายโหมดการทำงานของเครื่องกำเนิด อย่างไรก็ตาม เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีชิ้นส่วนที่หมุนได้ ดังนั้นจึงมีข้อเสียทั้งหมดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าว กล่าวคือ ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าไม่ได้รับการแก้ไข ในการออกแบบที่เสนอนั้นเป็นไปไม่ได้ที่จะรับไฟฟ้าแรงสูงที่ต้องการ

รู้จัก "เครื่องกำเนิดพลังงานไฟฟ้า" แอปพลิเคชัน RU 9402533 5 มหาชน 06/10/1996, IPC H02K 19/16, ประกอบด้วยขดลวดวงแหวนคอมโพสิตที่มีแกน, ขดลวดเหนี่ยวนำและขดลวดกระตุ้น ช่วยให้คุณเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ลดความต้านทานอุปนัยของขดลวดสเตเตอร์ ลดต้นทุนของ งานเครื่องกลเมื่อแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าและเพิ่มประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม เครื่องกำเนิดเนื่องจากคุณสมบัติการออกแบบ ไม่อนุญาตให้ใช้ EMF แบบเหนี่ยวนำตนเอง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบด้วยชิ้นส่วนที่หมุนได้ ดังนั้นจึงมีข้อเสียทั้งหมดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าว กล่าวคือ ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าไม่ได้รับการแก้ไข

เป็นที่รู้จัก แบบอรรถประโยชน์"ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ารวม" สิทธิบัตร RU 96443 มหาชน 07/27/2010, IPC H01F 5/00 ซึ่งมีตัวนำไฟฟ้าตั้งแต่สองตัวขึ้นไปพร้อมตัวนำไฟฟ้า และตัวนำจะถูกคั่นด้วยไดอิเล็กทริก ให้คุณขยายโหมดการทำงาน อย่างไรก็ตาม ตัวนำทั้งสองถูกใช้เป็นขดลวดปฐมภูมิ ไม่มีขดลวดทุติยภูมิแรงดันสูง ซึ่งไม่อนุญาตให้ใช้ขดลวดในหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง และยังไม่รับประกันการถอดและการใช้ EMF เหนี่ยวนำจากขดลวดทุติยภูมิ

แอปพลิเคชันที่ใกล้เคียงที่สุดสำหรับการประดิษฐ์นี้คือ "วิธีอินดัคทีฟสถิตสำหรับการผลิตพลังงานไฟฟ้าและอุปกรณ์สำหรับการนำไปใช้", RU 2004124018, publ. 01/27/2006, IPC H01F 1/00 ​​ตามที่มีขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิที่สร้างตัวเหนี่ยวนำด้วยการเปลี่ยนพลังงานแม่เหล็กอิสระไปสู่สถานะที่ขึ้นกับอุปนัย และ EMF ของการเหนี่ยวนำถูกเหนี่ยวนำและความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก ได้มาเป็นสัดส่วนกับการเพิ่มขึ้น พลังงานไฟฟ้า. อนุญาตให้ใช้ขดลวดทุติยภูมิที่มีการเหนี่ยวนำที่น้อยกว่าโดยปริมาณของการบดอัดฟลักซ์แม่เหล็ก ซึ่งบรรลุการบดอัดตามสัดส่วนและเพิ่มกำลังไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า วิธีนี้ใช้การเหนี่ยวนำและในขณะเดียวกันวิธีการสร้างแบบคงที่ อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการเสนอการออกแบบขดลวดทุติยภูมิของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งช่วยให้สามารถถอดโดยตรงจากเครื่องกำเนิดของแรงดันพัลซิ่งที่เป็นผลลัพธ์และกระแส EMF ที่เหนี่ยวนำตัวเองได้

นอกจากนี้ ทางออกที่ใกล้เคียงที่สุดคือแบบคลาสสิก แผนภูมิวงจรรวมสำหรับการทดลองสาธิต การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อวงจรเปิด วงจร (อุปกรณ์) นี้เป็นเครื่องกำเนิดพัลส์ EMF แบบเหนี่ยวนำตัวเองตามหน้าที่ ในการเชื่อมต่อกับสิ่งที่กล่าวมาในฐานะต้นแบบเรายอมรับการติดตั้งที่แสดงในรูปวาด - มะเดื่อ 424 หน้า 231 ตำราเรียน: หลักสูตรฟิสิกส์ภาคสอง ed. "Nauka", มอสโก 1970 ผู้แต่ง: L.S. Zhdanov, V.A. มารันจัน.

อย่างไรก็ตาม ในรูปแบบคลาสสิก แก่นของ เหล็กไฟฟ้าโครงสร้างไม่สามารถทำหน้าที่สองอย่างในอุปกรณ์พร้อมกันได้: ขดลวดนำไฟฟ้าและแบบคลาสสิก ดังในรูปที่ 424 ต้นแบบ วงจรแม่เหล็ก เช่น แกนกลาง (M) ของขดลวดเหนี่ยวนำ ต้นแบบไม่อนุญาตให้ถอดโดยตรงและใช้ EMF แบบเหนี่ยวนำตัวเองที่เกิดขึ้นในแกนกลางของขดลวดเหนี่ยวนำแบบคลาสสิก

วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์ที่เสนอคือการใช้แรงดันอิมพัลส์และการออกแบบขดลวดทุติยภูมิของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งจะทำให้สามารถถอดแรงดันอิมพัลส์ที่เกิดขึ้นได้โดยตรงจากเครื่องกำเนิด

ผลลัพธ์ทางเทคนิคซึ่งนำเสนอวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคที่เสนอคือการขยายคลังแสงของวิธีการสำหรับการผลิตไฟฟ้าแบบพัลซิ่งและการแปลงกระแสไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ อ้างสิทธิ์ ผลลัพธ์ทางเทคนิคเนื่องจากความจริงที่ว่าเครื่องกำเนิดพัลส์ EMF แบบเหนี่ยวนำตนเองได้รับการออกแบบโครงสร้างในรูปแบบของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิของหม้อแปลงสเต็ปอัพเฟสเดียวในมาตรฐาน ประสิทธิภาพทางเทคนิค(โดยพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าขดลวดทุติยภูมิเป็นทั้งตัวนำไฟฟ้าและวงจรแม่เหล็กตามหน้าที่ เสนอให้พิจารณาการออกแบบที่นำเสนอว่าเป็นขดลวดเหนี่ยวนำที่ง่ายที่สุดโดยมีแกนออกแบบในลักษณะขดลวดเกลียวที่มีความเป็นไปได้ในการถอดออก EMF ที่เหนี่ยวนำตัวเองจากนั้น) และติดตั้งตัวนำสองตัวขึ้นไปซึ่งคั่นด้วยอิเล็กทริกและตัวนำแต่ละตัวมีขั้ว เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีความแตกต่างตรงที่ขดลวดปฐมภูมิ (ตัวนำ) ของแรงดันต่ำทำด้วยเทปเกลียวและมีอย่างน้อย 2 รอบที่พันอย่างแน่นหนาหรือมีช่องว่างเล็ก ๆ ให้หันไปทางอื่น เทปพันทำด้วยความกว้าง 120 ถึง 200 มม. และความหนา 1 ถึง 2 มม. ขดลวดทุติยภูมิ (ตัวนำ) ของไฟฟ้าแรงสูงยังทำจากเทปเกลียว, เทปพันขดลวดทำจากเหล็กไฟฟ้าเคลือบฉนวนไฟฟ้าและมีอย่างน้อย 100 รอบที่พันอย่างแน่นหนาหรือมีช่องว่างเล็ก ๆ ให้พลิกกลับเป็นเทปที่ทำ มีความกว้าง 120 ถึง 200 มม. และหนาไม่เกิน 0.1 มม. ขดลวดปฐมภูมิเชื่อมต่อด้วยไฟฟ้ากับแบตเตอรี่เก็บแรงดันไฟฟ้าต่ำผ่านสวิตช์เพื่อสร้างวงจรไฟฟ้าปิด โดยที่ขดลวดทุติยภูมิเป็นทั้งขดลวดนำไฟฟ้าและวงจรแม่เหล็ก ในกรณีนี้ การหมุนของขดลวดปฐมภูมิจะอยู่นอกจุดหมุนของขดลวดทุติยภูมิในลักษณะที่ขดลวดทั้งสองก่อตัวเป็นหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพ ซึ่งขดลวดทุติยภูมิเป็นขดลวดเหนี่ยวนำของหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง ให้ไฟฟ้า การนำไฟฟ้าเนื่องจากเทปเหล็กไฟฟ้าที่หุ้มฉนวนด้วยชั้นนอกของฉนวนและในขณะเดียวกันก็ทำหน้าที่เป็นแกนหลักสำหรับขดลวดปฐมภูมิ EMF จะถูกลบออกโดยใช้ตัวนำที่ต่อด้วยไฟฟ้ากับปลายเทปพันสายไฟรอง และ ได้มาจากการทำงานเป็นระยะของคีย์เบรกเกอร์และเนื่องจากความถี่ของการทำงานของคีย์เบรกเกอร์ แรงดันอิมพัลส์ที่คำนวณได้และกระแสที่เกิดขึ้นในขดลวดทุติยภูมินั้นได้มาจากสูตร

โดยที่ L คือการเหนี่ยวนำของวงจรหรือค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนระหว่างอัตราการเปลี่ยนแปลงของความแรงกระแสในวงจรและ EMF ที่เหนี่ยวนำด้วยตนเอง

- อัตราการเปลี่ยนแปลงความแรงของกระแสในวงจรไฟฟ้า

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ขดลวดปฐมภูมิสามารถทำจากตัวนำทองแดงหรืออะลูมิเนียม อาจมี 3 รอบขึ้นไป จำนวนรอบจะถูกจำกัดโดยอัตราส่วนของหม้อแปลง: อัตราส่วนของจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิต่อจำนวน ของการหมุนของขดลวดปฐมภูมิซึ่งกำหนดอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงคือ แรงดันไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิมากกว่าในขดลวดปฐมภูมิ ตัวอย่างเช่น, แบตเตอรี่สะสมแรงดันไฟต่ำสามารถวัดได้ 12-24 โวลต์และเป็นแหล่งกำเนิด กระแสตรง. โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำงานเป็นระยะของเบรกเกอร์คีย์จะดำเนินการด้วยความถี่อุตสาหกรรมของกระแสสลับ 50 Hz ในกรณีนี้ ความถี่อาจเป็นไปได้ในทางเทคนิคสำหรับการใช้งาน แต่ 50 Hz ดีกว่า เนื่องจากการแปลงหรือใช้งานง่ายกว่าโดยใช้ตัวแปลงมาตรฐานหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีอยู่ EMF ที่คำนวณได้ของการเหนี่ยวนำตัวเองในขดลวดทุติยภูมิมีให้โดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยเรขาคณิตของวงจรและ คุณสมบัติของแม่เหล็กแกนสำหรับขดลวดปฐมภูมิ จึงสามารถทำด้วยรูปทรงโค้งมนซึ่งมีลักษณะกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 150 มม. ขึ้นไป ซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงซึ่งกำหนดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวดทุติยภูมิขึ้นอยู่กับความหนาของเหล็กไฟฟ้าที่ใช้หรือ มีลักษณะเป็นเกลียวกลม เนื่องจากขดลวดทุติยภูมิเป็นขดลวดไฟฟ้าแรงสูงและทำจากเหล็กไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าคุณสมบัติทางแม่เหล็กของขดลวดจะถูกกำหนดโดยตัววัสดุเอง (กล่าวคือ คุณสมบัติทางแม่เหล็กที่แท้จริงของเหล็กไฟฟ้า)

การประดิษฐ์ในรูปแบบทั่วไปที่สุดแสดงไว้ในภาพวาด เฉพาะเจาะจง ออกแบบไม่จำกัดเฉพาะรูปลักษณ์ที่แสดงในภาพวาด

รูปที่ 1 แสดงเลย์เอาต์ของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิและแบตเตอรี่พร้อมเบรกเกอร์กุญแจ

รูปที่ 2 แสดง ส่วน A-Aตามขดลวดทุติยภูมิและขดลวดปฐมภูมิที่เชื่อมต่อกัน

วิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคนี้แสดงโดยภาพวาด ซึ่งไม่ครอบคลุมตัวเลือกการออกแบบที่เป็นไปได้ทั้งหมดสำหรับไดอะแกรมการเชื่อมต่อที่นำเสนอ

อุปกรณ์ของเครื่องกำเนิดพัลส์ EMF ของการเหนี่ยวนำตนเองแสดงในรูปที่ 1 และรูปที่ 2 (ในส่วน) และอุปกรณ์นี้ทำโครงสร้างในรูปแบบของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพเฟสเดียว (และโครงสร้างเป็นการเหนี่ยวนำที่ง่ายที่สุด ขดลวด) ซึ่งประกอบด้วยขดลวดหลัก (1) ม้วนเทปเกลียว (ตัวนำทองแดงหรืออลูมิเนียม) หนา 2-3 รอบ 1-2 มม. กว้าง 120 มม. เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่แรงดันต่ำ (2) 12-24 V - a แหล่งกระแสตรงผ่านคีย์เบรกเกอร์ (3) สร้างวงจรไฟฟ้าปิด

ขดลวดเทปเกลียวแรงสูงรอง (4) ของเหล็กไฟฟ้าเคลือบฉนวนไฟฟ้ามีจำนวนรอบ 100 หรือมากกว่า ความหนาของเทป 0.1 มม. ความกว้าง 120 มม.

ขดลวดทุติยภูมิ (4) ที่ทำจากเหล็กไฟฟ้าทำหน้าที่สองอย่างในโครงสร้างในเวลาเดียวกัน: ขดลวดนำไฟฟ้าและวงจรแม่เหล็ก

ในฐานะที่เป็นตัวนำไฟฟ้า ขดลวดทุติยภูมิ (4) คือขดลวดเหนี่ยวนำไฟฟ้าแรงสูงของหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพ

ในฐานะที่เป็นวงจรแม่เหล็ก ขดลวดทุติยภูมิ (4) เป็นแกนสำหรับขดลวดปฐมภูมิ (2) ของขดลวดเหนี่ยวนำแบบคลาสสิก

ขดลวดปฐมภูมิ (1) และทุติยภูมิ (4) ของหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพเฟสเดียวและติดตั้งตัวนำตั้งแต่สองตัวขึ้นไป (5) ตัวนำขดลวดทุติยภูมิมีขั้วต่อ (6) - เช่น EMF จะถูกลบออกโดยใช้ตัวนำ (5, 6) ที่เชื่อมต่อด้วยไฟฟ้ากับปลายเทปพันสายไฟรอง และได้มาจากการทำงานเป็นระยะของปุ่มเบรกเกอร์ (3) นอกจากนี้ กระแสที่เกิดขึ้นในขดลวดทุติยภูมิคำนวณโดยสูตร

โดยที่ L คือการเหนี่ยวนำของวงจรหรือค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนระหว่างอัตราการเปลี่ยนแปลงของความแรงกระแสในวงจรของขดลวดปฐมภูมิ (1) และ EMF การเหนี่ยวนำตนเองที่เกิดขึ้นในขดลวดทุติยภูมิ (2)

- อัตราการเปลี่ยนแปลงความแรงของกระแสในวงจรไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิ (1) เนื่องจากปุ่มเบรกเกอร์ (3)

การทำงานเป็นระยะของคีย์เบรกเกอร์ (3) ดำเนินการด้วยความถี่อุตสาหกรรมของกระแสสลับ 50 Hz EMF ที่คำนวณได้ของการเหนี่ยวนำตนเองในขดลวดทุติยภูมิ (4) มาจากรูปทรงเรขาคณิตของวงจรของขดลวดทุติยภูมิ (4) และคุณสมบัติทางแม่เหล็กของแกน (4) สำหรับขดลวดปฐมภูมิ (1)

รูปร่างของวงจรที่ได้จากขดลวดปฐมภูมิ (1) และทุติยภูมิ (4) ในเวอร์ชันที่นำเสนอ สร้างขึ้นด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางกลม 150 มม. ขึ้นไป

อุปกรณ์ทำงานดังนี้

เมื่อคีย์ (3) ปิดวงจรไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิ (1) สนามแม่เหล็กจะเกิดขึ้น พลังงานจะถูกเก็บไว้ในสนามแม่เหล็กของขดลวดทุติยภูมิ (4)

การเปิดกุญแจ (3) ของวงจรของขดลวดปฐมภูมิ (1) ทำให้เกิดกระแสไฟลดลง ซึ่งตามกฎของเลนซ์ มีแนวโน้มที่จะรักษา EMF ของการเหนี่ยวนำเหนี่ยวนำของขดลวดทุติยภูมิ (4)

เป็นผลให้พลังงานที่เก็บไว้ในสนามแม่เหล็กของขดลวดทุติยภูมิ (4) จะถูกแปลงเป็นพลังงานเพิ่มเติมของกระแสเหนี่ยวนำตนเองของขดลวดปฐมภูมิ (1) ซึ่งป้อนวงจรไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิ (4)

ขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานแม่เหล็กที่เก็บไว้ในวงจรขดลวดทุติยภูมิ (4) พลังของกระแสเหนี่ยวนำตัวเองอาจแตกต่างกันและถูกกำหนดโดยสูตรที่รู้จักกันดี:

ดังนั้น การประดิษฐ์นี้จึงบรรลุผลทางเทคนิค ซึ่งประกอบด้วยการออกแบบ วัสดุ และการทำงานแบบคู่ของขดลวดทุติยภูมิของอุปกรณ์ทำให้คุณสามารถถอด EMF แบบเหนี่ยวนำตัวเองที่เป็นผลออกมาและใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การบังคับใช้ทางอุตสาหกรรมของข้อเสนอ วิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคยืนยัน กฎทั่วไปฟิสิกส์. ดังนั้นผลกระทบของการเหนี่ยวนำตนเองจึงได้อธิบายไว้ในหนังสือเรียน (L.S. Zhdanov, V.A. Marandzhyan หลักสูตรฟิสิกส์โดยเฉลี่ย สถาบันพิเศษ, ภาค 2 การไฟฟ้า , ศ.บ. สาม โปรเฟสเซอร์ ฉบับหลักของวรรณคดีกายภาพและคณิตศาสตร์, M., 1970, pp. 231,232,233) การเหนี่ยวนำตนเองเกิดขึ้นเมื่อวงจรเปิดขึ้นจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับอัตราการเปลี่ยนแปลงความแรงของกระแสในวงจรไฟฟ้า ที่ แผนดั้งเดิมปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตัวเองมักจะมาพร้อมกับลักษณะของประกายไฟที่เกิดขึ้นที่จุดทำลายวงจร เนื่องจากในการออกแบบที่เสนอไม่มีการแตกในวงจรไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิ (4) เนื่องจากการออกแบบซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาณของพลังงานแม่เหล็กที่เก็บไว้ในวงจรนี้ กระแสไฟแตกจะไม่เกิดประกายไฟ แต่ส่งผ่านไปยังพลังงานที่สร้างขึ้น . ดังนั้นในการออกแบบขดลวดทุติยภูมิ (4) เมื่อเปิดวงจร DC ในขดลวดปฐมภูมิ (1) พลังงานที่เก็บไว้ในสนามแม่เหล็กของวงจรนี้จะถูกแปลงเป็นพลังงานของกระแสเหนี่ยวนำตัวเองใน วงจรขดลวดทุติยภูมิ (4)

เนื่องจากแรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) เป็นปริมาณ เท่ากับงานแรงภายนอกในกรณีของเรานี่คือสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงของขดลวดปฐมภูมิ (1) ซึ่งเรียกว่าหน่วยประจุบวกนี่คือ EMF ที่ทำหน้าที่ในวงจรหรือในส่วนของมันในกรณีของเรานี่คือแรงรอง คดเคี้ยว (4). แรงภายนอกสามารถกำหนดลักษณะได้ด้วยงานที่ทำกับประจุที่เคลื่อนที่ไปตามสายโซ่ และขนาดของ EMF จะสอดคล้องกับมิติของศักย์ไฟฟ้าและวัดในหน่วยเดียวกัน ดังนั้นปริมาณเวกเตอร์ E จึงเรียกว่าความแรงของสนามของแรงภายนอก สนามแรงภายนอกในกรณีของเราเกิดขึ้นเนื่องจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับในขดลวดปฐมภูมิ (1) ดังนั้น EMF ที่กระทำในวงจรปิดจึงสามารถกำหนดเป็นการหมุนเวียนของเวกเตอร์ความแรงของสนามของแรงภายนอกได้ กล่าวคือ แรงภายนอกที่เกิดขึ้นในขดลวดปฐมภูมิ (1) เนื่องจากการหยุดชะงักของสนามไฟฟ้าโดยตัวตัดกุญแจ (3) กฎนี้ช่วยให้เกิด EMF การเหนี่ยวนำในขดลวดทุติยภูมิ (4) ปรากฏการณ์ทางกายภาพนี้อธิบายไว้ในหนังสือเรียน (I.V. Savelyev, Course of Physics, เล่มที่ 2, ไฟฟ้า, หน้า 84,85, ed. โปรเฟสเซอร์ที่สอง, ed. Science, วรรณกรรมทางกายภาพและคณิตศาสตร์ฉบับหลัก, M. , 1966. ) .

นอกจากแรงภายนอก แรงยังกระทำต่อประจุ สนามไฟฟ้าสถิตซึ่งเกิดขึ้นโดยตรงในขดลวดทุติยภูมิ (4)

อุปกรณ์ยังใช้ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าที่อธิบายไว้ใน (R.A. Mustafaev, V.G. Krivtsov, ตำราเรียน, ฟิสิกส์, เพื่อช่วยผู้สมัครมหาวิทยาลัย, ed. M. , บัณฑิตวิทยาลัย, 1989).

ดังนั้น การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้ในการประดิษฐ์ที่เสนอเป็นอุปกรณ์ทำให้สามารถสร้าง เอาออก และใช้ EMF แบบเหนี่ยวนำตนเองได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงสามารถประดิษฐ์เครื่องได้ ทางอุตสาหกรรมและได้รับการแนะนำว่าเป็นเครื่องกำเนิดพัลส์ EMF แบบเหนี่ยวนำตัวเองที่มีแนวโน้มว่าจะมีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยให้ขยายคลังแสงได้ วิธีการทางเทคนิคสำหรับการสร้างแรงกระตุ้นและการแปลงกระแสไฟฟ้า

เรียกร้อง

1. เครื่องกำเนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองแบบพัลซิ่ง ออกแบบให้เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพเฟสเดียว ซึ่งประกอบด้วยขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิและติดตั้งตัวนำตั้งแต่สองตัวขึ้นไปที่คั่นด้วยไดอิเล็กตริก และตัวนำมีลีดซึ่งมีลักษณะดังนี้ ขดลวดปฐมภูมิแรงดันต่ำทำจากเทปเกลียวและมีอย่างน้อยสองรอบพันอย่างแน่นหนาหรือห่างจากกันเล็กน้อยเทปพันกว้าง 120-200 มม. และหนา 1-2 มม. ขดลวดไฟฟ้าแรงสูงรองยังทำมาจากเทปเกลียว เทปพันเกลียวทำด้วยเหล็กไฟฟ้าเคลือบฉนวนไฟฟ้า มีอย่างน้อย 100 รอบ พันแผลให้แน่นหรือห่างกันเล็กน้อย เทปทำกว้าง 120-200 มม. และหนาไม่เกิน 0 1 มม. ขดลวดปฐมภูมิต่อด้วยไฟฟ้ากับแบตเตอรี่แรงดันต่ำผ่านตัวตัดกุญแจเพื่อสร้างวงจรไฟฟ้าแบบปิด และขดลวดทุติยภูมิเป็นทั้งขดลวดนำไฟฟ้าและวงจรแม่เหล็กในขณะที่ การหมุนของขดลวดปฐมภูมิอยู่นอกรอบของขดลวดทุติยภูมิในลักษณะที่ขดลวดทั้งสองก่อตัวเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพ ซึ่งขดลวดทุติยภูมิเป็นขดลวดเหนี่ยวนำของหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพ ซึ่งให้ค่าการนำไฟฟ้าเนื่องจาก เทปเหล็กไฟฟ้าที่หุ้มฉนวนด้วยชั้นนอกของฉนวนและในขณะเดียวกันก็ทำหน้าที่เป็นแกนหลักของขดลวดปฐมภูมิ แรงเคลื่อนไฟฟ้าจะถูกลบออกโดยใช้ตัวนำ , เชื่อมต่อด้วยไฟฟ้ากับปลายเทปพันขดลวดทุติยภูมิ และได้มาจากการทำงานของคีย์เบรกเกอร์เป็นระยะ

2. เครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์ emf การเหนี่ยวนำตนเองตามข้อถือสิทธิที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะตรงที่ขดลวดปฐมภูมิทำจากตัวนำทองแดงหรืออะลูมิเนียม

3. เครื่องกำเนิดพัลส์ emf การเหนี่ยวนำตนเองตามข้อถือสิทธิที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะที่ขดลวดปฐมภูมิมีสามรอบ

4. เครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์ emf การเหนี่ยวนำตนเองตามข้อถือสิทธิที่ 1 มีลักษณะเฉพาะว่าแบตเตอรี่แรงดันต่ำได้รับการออกแบบสำหรับ 12-24 โวลต์และเป็นแหล่งของกระแสตรง

5. เครื่องกำเนิดพัลส์ emf การเหนี่ยวนำตนเองตามข้อถือสิทธิที่ 1 ซึ่งมีลักษณะการทำงานเป็นระยะของตัวตัดกุญแจด้วยความถี่อุตสาหกรรมของกระแสสลับ 50 Hz

6. เครื่องกำเนิดพัลส์เหนี่ยวนำตัวเองตามข้อถือสิทธิที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่คำนวณได้นั้นมาจากเรขาคณิตของวงจรและคุณสมบัติทางแม่เหล็กของแกนหลักสำหรับขดลวดปฐมภูมิ

7. เครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์ emf การเหนี่ยวนำตนเองตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 มีลักษณะเป็นวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 150 มม. ขึ้นไป

การเหนี่ยวนำตนเอง

ตัวนำแต่ละตัวที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านนั้นอยู่ในสนามแม่เหล็กของตัวเอง

เมื่อความแรงปัจจุบันเปลี่ยนแปลงในตัวนำ m.field จะเปลี่ยนไปเช่น ฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันนี้ การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กนำไปสู่การเกิดขึ้นของสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนและการเหนี่ยวนำ EMF ปรากฏขึ้นในวงจร

ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเหนี่ยวนำตนเอง

การเหนี่ยวนำตนเอง - ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำ EMF ในวงจรไฟฟ้าซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงความแรงของกระแส
แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ได้นั้นเรียกว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำตัวเอง

การสำแดงปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตนเอง

ปิดวงจร

เมื่อวงจรไฟฟ้าปิด กระแสจะเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของฟลักซ์แม่เหล็กในขดลวด สนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนเกิดขึ้น พุ่งตรงไปในทิศทางตรงข้ามกับกระแส กล่าวคือ EMF ที่เหนี่ยวนำตัวเองเกิดขึ้นในขดลวดซึ่งป้องกันกระแส จากการเพิ่มขึ้นของวงจร (สนามกระแสน้ำวนทำให้อิเล็กตรอนช้าลง)
เป็นผลให้ L1 สว่างขึ้นช้ากว่า L2

วงจรเปิด

เมื่อวงจรไฟฟ้าเปิด กระแสจะลดลง มี m.flow ในขดลวดลดลง สนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนปรากฏขึ้น พุ่งตรงเหมือนกระแส แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำตัวเองปรากฏขึ้นในขดลวดซึ่งรักษากระแสในวงจร
เป็นผลให้ L กะพริบสว่างเมื่อปิด

ในทางวิศวกรรมไฟฟ้า ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตัวเองปรากฏขึ้นเมื่อวงจรปิด ( ไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ) และเมื่อเปิดวงจร (กระแสไฟฟ้าจะไม่หายไปทันที)

INDUCTANCE

EMF ของการเหนี่ยวนำตัวเองขึ้นอยู่กับอะไร?

กระแสไฟฟ้าสร้างสนามแม่เหล็กของตัวเอง ฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงจรเป็นสัดส่วนกับการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก (Ф ~ B) การเหนี่ยวนำจะเป็นสัดส่วนกับความแรงของกระแสในตัวนำ
(B ~ I) ดังนั้นฟลักซ์แม่เหล็กจึงเป็นสัดส่วนกับความแรงของกระแส (Ф ~ I)
EMF ของการเหนี่ยวนำตัวเองขึ้นอยู่กับอัตราการเปลี่ยนแปลงของความแรงของกระแสในวงจรไฟฟ้า คุณสมบัติของตัวนำ (ขนาดและรูปร่าง) และการซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ของตัวกลางที่ตัวนำตั้งอยู่
ปริมาณทางกายภาพที่แสดงการพึ่งพา EMF แบบเหนี่ยวนำตัวเองต่อขนาดและรูปร่างของตัวนำและสภาพแวดล้อมที่ตัวนำตั้งอยู่เรียกว่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำตนเองหรือการเหนี่ยวนำ

ตัวเหนี่ยวนำ - ปริมาณทางกายภาพ เชิงตัวเลข เท่ากับ EMFการเหนี่ยวนำตนเองที่เกิดขึ้นในวงจรเมื่อกระแสเปลี่ยน 1 แอมแปร์ใน 1 วินาที
นอกจากนี้ การเหนี่ยวนำสามารถคำนวณได้จากสูตร:

โดยที่ F คือฟลักซ์แม่เหล็กที่ไหลผ่านวงจร I คือความแรงของกระแสในวงจร

หน่วย SI สำหรับการเหนี่ยวนำ:

ความเหนี่ยวนำของขดลวดขึ้นอยู่กับ:
จำนวนรอบ ขนาดและรูปร่างของขดลวด และการซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ของตัวกลาง (แกนเป็นไปได้)

การเหนี่ยวนำตนเอง EMF

EMF ของการเหนี่ยวนำตัวเองช่วยป้องกันความแรงของกระแสที่เพิ่มขึ้นเมื่อเปิดวงจรและความแรงของกระแสไฟจะลดลงเมื่อเปิดวงจร

พลังงานของสนามแม่เหล็กในปัจจุบัน

รอบตัวนำที่มีกระแสจะมีสนามแม่เหล็กที่มีพลังงาน
มันมาจากไหน? แหล่งกระแสที่รวมอยู่ในวงจรไฟฟ้ามีพลังงานสำรอง
ในขณะที่ปิดวงจรไฟฟ้า แหล่งจ่ายปัจจุบันใช้พลังงานส่วนหนึ่งเพื่อเอาชนะการกระทำของ EMF ที่เกิดขึ้นใหม่ของการเหนี่ยวนำตนเอง พลังงานส่วนนี้เรียกว่าพลังงานในตัวเองของกระแสไปสู่การก่อตัวของสนามแม่เหล็ก

พลังงานของสนามแม่เหล็กเท่ากับพลังงานในตัวเองของกระแส
พลังงานในตัวเองของกระแสมีค่าเท่ากับงานที่แหล่งจ่ายกระแสต้องทำเพื่อเอาชนะ EMF ที่เหนี่ยวนำตัวเองเพื่อสร้างกระแสในวงจร

พลังงานของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกำลังสองของกำลังกระแส
พลังงานของสนามแม่เหล็กหายไปที่ไหนหลังจากกระแสหยุดนิ่ง? - โดดเด่น (เมื่อเปิดวงจรที่มีกระแสไฟมากเพียงพอ อาจเกิดประกายไฟหรืออาร์คได้)

คำถามสำหรับงานตรวจสอบ

ในหัวข้อ "การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า"

1. ระบุ 6 วิธีในการรับกระแสเหนี่ยวนำ
2. ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (คำจำกัดความ)
3. กฎของเลนซ์
4. ฟลักซ์แม่เหล็ก (คำจำกัดความ, การวาด, สูตร, ปริมาณที่เข้ามา, หน่วยการวัด)
5. กฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (คำจำกัดความสูตร)
6. คุณสมบัติของสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวน
7. EMF ของการเหนี่ยวนำของตัวนำที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอ (เหตุผลสำหรับลักษณะที่ปรากฏ รูปวาด สูตร ค่าที่ป้อนเข้า หน่วยของการวัด)
8. การเหนี่ยวนำตนเอง (การแสดงออกโดยย่อในวิศวกรรมไฟฟ้าคำจำกัดความ)
9. EMF ของการเหนี่ยวนำตนเอง (การกระทำและสูตร)
10. ความเหนี่ยวนำ (นิยาม สูตร หน่วยวัด)
11. พลังงานของสนามแม่เหล็กของกระแส (สูตรจากตำแหน่งที่พลังงานของสนาม m. ของกระแสปรากฏขึ้น ซึ่งจะหายไปเมื่อกระแสหยุด)

อี.ดี.ส. การเหนี่ยวนำตนเองอี.ดี.ส. e L การเหนี่ยวนำในตัวนำหรือขดลวดอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสที่ไหลผ่านตัวนำหรือขดลวดเดียวกันเรียกว่า e ดีเอส การเหนี่ยวนำตนเอง (รูปที่ 60) อีนี้ ดีเอส เกิดขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงของกระแส เช่น เมื่อปิดและเปิดวงจรไฟฟ้า เมื่อโหลดของมอเตอร์ไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง เป็นต้น ยิ่งกระแสเปลี่ยนแปลงเร็วในตัวนำหรือขดลวด อัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่เจาะเข้าไปก็จะยิ่งมากขึ้น และยิ่งอี ดีเอส มีการเหนี่ยวนำให้เกิดการเหนี่ยวนำตนเองในพวกเขา ตัวอย่างเช่น ดีเอส การเหนี่ยวนำตัวเอง e L เกิดขึ้นในตัวนำ AB (ดูรูปที่ 54) เมื่อกระแสไหลผ่านฉัน 1 เปลี่ยนแปลง ดังนั้นสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจะเหนี่ยวนำให้เกิด e ดีเอส ในตัวนำเดียวกันกับที่กระแสที่สร้างฟิลด์นี้เปลี่ยนแปลง

ทิศทาง จ. ดีเอส การเหนี่ยวนำตนเองถูกกำหนดโดยกฎของ Lenz อี.ดี.ส. การเหนี่ยวนำตนเองมักจะมีทิศทางที่จะป้องกันการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่ทำให้เกิดดังนั้นด้วยกระแสที่เพิ่มขึ้นในตัวนำ (ขดลวด) อี ดีเอส การเหนี่ยวนำตนเองจะมุ่งตรงต่อกระแส นั่นคือ จะป้องกันการเพิ่มขึ้น (รูปที่ 61, a) และในทางกลับกัน เมื่อกระแสในตัวนำ (ขดลวด) ลดลง e. ดีเอส การเหนี่ยวนำตนเองซึ่งสอดคล้องกับทิศทางของกระแสคือป้องกันการลดลง (รูปที่ 61, b) หากกระแสในขดลวดไม่เปลี่ยนแปลงแสดงว่า e. ดีเอส การเหนี่ยวนำตนเองไม่เกิดขึ้น

จากกฎข้างต้นสำหรับการกำหนดทิศทาง e. ดีเอส การเหนี่ยวนำตนเอง มันตามมาว่าอีนี้ ดีเอส มีผลในการเบรกต่อการเปลี่ยนแปลงของกระแสในวงจรไฟฟ้า ในแง่นี้การกระทำของมันคล้ายกับการกระทำของแรงเฉื่อยซึ่งป้องกันการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งของร่างกาย ในวงจรไฟฟ้า (รูปที่ 62, a) ประกอบด้วยตัวต้านทานที่มีความต้านทาน R และคอยล์ K กระแส i ถูกสร้างขึ้นจากการกระทำร่วมกันของแรงดันไฟฟ้าต้นทาง U และ e ดีเอส การเหนี่ยวนำตนเอง e L เหนี่ยวนำให้เกิดในขดลวด เมื่อต่อวงจรภายใต้การพิจารณาแหล่งที่มาของอี ดีเอส การเหนี่ยวนำตนเอง e L (ดูลูกศรทึบ) ยับยั้งการเพิ่มขึ้นของความแรงในปัจจุบัน ดังนั้นกระแส ผม ถึงค่าคงที่ ผม \u003d U / R (ตามกฎของโอห์ม) ไม่ใช่ทันที แต่ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง (รูปที่ 62, b) ในช่วงเวลานี้ กระบวนการชั่วคราวเกิดขึ้นในวงจรไฟฟ้า ซึ่ง e L และฉัน เปลี่ยนไป อย่างแน่นอน

นอกจากนี้เมื่อปิดวงจรไฟฟ้ากระแส i จะไม่ลดลงเป็นศูนย์ทันที แต่เนื่องจากการกระทำของ e ดีเอส e L (ดูลูกศรประ) ค่อยๆ ลดลง

ความเหนี่ยวนำความสามารถของตัวนำ (คอยล์) ต่างๆ ในการเหนี่ยวนำอี ดีเอส การเหนี่ยวนำตัวเองประมาณโดยตัวเหนี่ยวนำ L ซึ่งแสดงว่า e ดีเอส การเหนี่ยวนำตัวเองเกิดขึ้นในตัวนำที่กำหนด (ขดลวด) เมื่อกระแสเปลี่ยน 1 A เป็นเวลา 1 วินาที ความเหนี่ยวนำมีหน่วยวัดเป็น Henry (H), 1 H = 1 Ohm*s ในทางปฏิบัติ ความเหนี่ยวนำมักวัดในหนึ่งในพันของเฮนรี่ - มิลลิเฮนรี (mH) และในหนึ่งในล้านของเฮนรี - ไมโครเฮนรี (µH)

ความเหนี่ยวนำของขดลวดขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของขดลวดหรือไม่? และความต้านทานแม่เหล็ก R·m ของวงจรแม่เหล็กนั่นคือ จากการซึมผ่านของแม่เหล็ก? และมิติทางเรขาคณิต l และ s หากแกนเหล็กถูกสอดเข้าไปในขดลวด การเหนี่ยวนำจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากการขยายสนามแม่เหล็กของขดลวด ในกรณีนี้ กระแส 1 A จะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กมากกว่าขดลวดไร้แกนมาก

การใช้แนวคิดของการเหนี่ยวนำ L เราสามารถหาได้สำหรับ e ดีเอส การเหนี่ยวนำตนเองสูตรต่อไปนี้:

e L = – L ?i / ?t (53)

ที่ไหน i คือการเปลี่ยนแปลงของกระแสในตัวนำ (ขดลวด) ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง t.

เพราะฉะนั้น, อี ดีเอส การเหนี่ยวนำตัวเองเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแส

การเปิดและปิดวงจร DC ด้วยตัวเหนี่ยวนำเมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายกระแสตรงที่มีแรงดันไฟฟ้า U ของวงจรไฟฟ้าที่มี R และ L ด้วยสวิตช์ B1 (รูปที่ 63, a) กระแส i เพิ่มขึ้นเป็นค่าคงที่ ฉันตั้งไว้ \u003d U / R ไม่ทันทีตั้งแต่ อี ดีเอส การเหนี่ยวนำตัวเอง อี L ที่เกิดขึ้นในการเหนี่ยวนำทำหน้าที่ต่อต้านแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ V และป้องกันไม่ให้กระแสเพิ่มขึ้น สำหรับกระบวนการที่กำลังพิจารณา การเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของกระแส i (รูปที่ 63, b) และแรงดันไฟฟ้า u a และ u L ตามเส้นโค้งเป็นลักษณะเฉพาะ - ผู้แสดงสินค้าการเปลี่ยน i, u a และ u L ตามเส้นโค้งที่ระบุเรียกว่า เป็นระยะ

อัตราการเพิ่มขึ้นของความแรงของกระแสในวงจรและการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้า u และ u L นั้นมีลักษณะดังนี้ ค่าคงที่เวลาของวงจร

T=L/R (54)

วัดเป็นวินาที ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ R และ L ของวงจรที่กำหนดเท่านั้น และช่วยให้คุณประเมินระยะเวลาของกระบวนการเปลี่ยนแปลงปัจจุบันโดยไม่ต้องวางแผน ระยะเวลานี้เป็นอนันต์ในทางทฤษฎี ในทางปฏิบัติถือว่าปกติคือ (3-4) T ในช่วงเวลานี้กระแสในวงจรจะสูงถึง 95-98% ของค่าคงที่ ดังนั้นยิ่งความต้านทานมากขึ้นและตัวเหนี่ยวนำ L ยิ่งต่ำ กระบวนการเปลี่ยนกระแสในวงจรไฟฟ้าที่มีการเหนี่ยวนำก็จะยิ่งเร็วขึ้น ค่าคงที่เวลา T ในกระบวนการ aperiodic สามารถกำหนดเป็นส่วน AB ได้ ตัดโดยแทนเจนต์ที่ลากจากจุดกำเนิดไปยังเส้นโค้งที่เป็นปัญหา (เช่น ปัจจุบัน i) บนเส้นที่สอดคล้องกับค่าคงที่ของปริมาณนี้
คุณสมบัติของตัวเหนี่ยวนำในการชะลอกระบวนการเปลี่ยนแปลงปัจจุบันใช้เพื่อสร้างการหน่วงเวลาเมื่อมีการทริกเกอร์อุปกรณ์ต่างๆ (เช่น เมื่อควบคุมการทำงานของกล่องทรายเพื่อจ่ายทรายบางส่วนใต้ล้อรถจักรเป็นระยะ) การทำงานของรีเลย์เวลาแม่เหล็กไฟฟ้ายังขึ้นอยู่กับการใช้ปรากฏการณ์นี้ด้วย (ดู§ 94)

การสลับกระชาก E แข็งแกร่งเป็นพิเศษ ดีเอส การเหนี่ยวนำตัวเองเมื่อเปิดวงจรที่มีขดลวดด้วย จำนวนมากหมุนและแกนเหล็ก (เช่น ขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า หม้อแปลง ฯลฯ) เช่น วงจรที่มีความเหนี่ยวนำสูง ในกรณีนี้ ผลลัพธ์ที่ได้คือ ดีเอส การเหนี่ยวนำตัวเอง e L สามารถเกินแรงดันไฟฟ้า U ของแหล่งกำเนิดได้หลายครั้งและสรุปได้ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินในวงจรไฟฟ้า (รูปที่ 64, a) เรียกว่า เปลี่ยน(เกิดขึ้นเมื่อ เปลี่ยน- การสลับวงจรไฟฟ้า) เป็นอันตรายต่อขดลวดของมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และหม้อแปลงไฟฟ้า เนื่องจากอาจทำให้ฉนวนเสียหายได้

บิ๊กอี. ดีเอส การเหนี่ยวนำตัวเองยังก่อให้เกิดประกายไฟหรืออาร์คไฟฟ้าในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สลับวงจรไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น ในขณะที่เปิดหน้าสัมผัสของสวิตช์มีด (รูปที่ 64, b) ผลลัพธ์ e. ดีเอส การเหนี่ยวนำตัวเองช่วยเพิ่มความต่างศักย์ระหว่างหน้าสัมผัสเปิดของสวิตช์และทะลุผ่านช่องว่างอากาศได้อย่างมาก ผลลัพท์ที่ได้ อาร์คไฟฟ้าสนับสนุนในบางครั้ง e. ดีเอส การเหนี่ยวนำตัวเองซึ่งทำให้กระบวนการปิดกระแสในวงจรล่าช้า ปรากฏการณ์นี้ไม่พึงปรารถนาอย่างยิ่ง เนื่องจากส่วนโค้งจะละลายหน้าสัมผัสของอุปกรณ์ที่ตัดการเชื่อมต่อ ซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างรวดเร็ว ดังนั้นในอุปกรณ์ทั้งหมดที่ใช้ในการเปิดวงจรไฟฟ้า จึงมีการจัดหาอุปกรณ์ดับเพลิงแบบอาร์คพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเร่งการดับของอาร์ค

นอกจากนี้ในวงจรไฟฟ้าที่มีการเหนี่ยวนำอย่างมีนัยสำคัญ (เช่นขดลวดกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) แบบขนาน โซ่อาร์-แอล(เช่นขดลวดที่สอดคล้องกัน) รวมถึงตัวต้านทานการคายประจุ R p (รูปที่ 65, a) ในกรณีนี้ หลังจากปิดสวิตช์ B1 วงจร R-L จะไม่ถูกขัดจังหวะ แต่จะปิดที่ตัวต้านทาน R p กระแสในวงจร ผม ไม่ลดลงทันที แต่ค่อยๆ - แบบทวีคูณ (รูปที่ 65.6) ตั้งแต่ e. ดีเอส การเหนี่ยวนำตนเอง อี L ที่เกิดขึ้นในตัวเหนี่ยวนำ L ป้องกันไม่ให้กระแสลดลง แรงดันไฟบนตัวต้านทานการคายประจุยังเปลี่ยนแปลงแบบทวีคูณในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนแปลงปัจจุบัน เท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับวงจร R-L เช่น กับขั้วของวงจรที่สอดคล้องกัน

ขดลวดปัจจุบัน ในช่วงเวลาเริ่มต้น U p start = UR p / R นั่นคือขึ้นอยู่กับความต้านทานของตัวต้านทานการปลดปล่อย ที่ค่า Rp สูง แรงดันไฟนี้อาจสูงเกินไปและเป็นอันตรายต่อฉนวน งานติดตั้งระบบไฟฟ้า. ในทางปฏิบัติ เพื่อจำกัดการเกิดแรงดันเกินที่เกิดขึ้น ความต้านทาน R p ของตัวต้านทานการคายประจุจะถูกถ่ายไม่เกิน 4-8 เท่าของความต้านทาน R ของขดลวดที่เกี่ยวข้อง

เงื่อนไขสำหรับการเกิดขึ้นของกระบวนการชั่วคราวกระบวนการที่กล่าวถึงข้างต้นเมื่อเปิดและปิดวงจร R-L เรียกว่า กระบวนการชั่วคราว. พวกเขาเกิดขึ้น เมื่อเปิดและปิดแหล่งสัญญาณหรือแต่ละส่วนของวงจรตลอดจนเมื่อเปลี่ยนโหมดการทำงานตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของโหลด การหยุดชะงัก และการลัดวงจร กระบวนการเปลี่ยนผ่านเดียวกันจะเกิดขึ้นเมื่อ เงื่อนไขที่กำหนดและในวงจรที่มีตัวเก็บประจุที่มีความจุ C ในบางกรณี กระบวนการชั่วคราวอาจเป็นอันตรายต่อแหล่งจ่ายและตัวรับ เนื่องจากกระแสและแรงดันที่เกิดขึ้นอาจสูงกว่าได้หลายเท่า ค่าเล็กน้อยซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้ได้รับการออกแบบ อย่างไรก็ตาม ในองค์ประกอบบางอย่างของอุปกรณ์ไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม โหมดการทำงานแบบชั่วคราว

ทางกายภาพ การเกิดขึ้นของกระบวนการชั่วคราวนั้นอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์เก็บพลังงาน และกระบวนการสะสมและปล่อยพลังงานในองค์ประกอบเหล่านี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในทันที ดังนั้น กระแสในตัวเหนี่ยวนำและแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ทันที เวลาของกระบวนการชั่วคราวในระหว่างที่เมื่อเปิดปิดและเปลี่ยนโหมดการทำงานของวงจรจะมีการเปลี่ยนแปลงกระแสและแรงดันอย่างค่อยเป็นค่อยไปถูกกำหนดโดยค่าของ R, L และ C ของวงจร และสามารถเป็นเศษส่วนและหน่วยวินาทีได้ หลังจากสิ้นสุดชั่วครู่ กระแสและแรงดันจะได้รับค่าใหม่ซึ่งเรียกว่า ที่จัดตั้งขึ้น.

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า - การสร้างกระแสไฟฟ้าโดยสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา การค้นพบปรากฏการณ์นี้โดยฟาราเดย์และเฮนรี่ได้นำความสมมาตรบางอย่างมาสู่โลกแห่งแม่เหล็กไฟฟ้า Maxwell ในทฤษฎีหนึ่งสามารถรวบรวมความรู้เกี่ยวกับไฟฟ้าและแม่เหล็กได้ งานวิจัยของเขาทำนายการมีอยู่ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าก่อนการทดลองสังเกต เฮิรตซ์พิสูจน์การมีอยู่ของพวกเขาและเปิดยุคของการสื่อสารโทรคมนาคมให้กับมนุษยชาติ

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/1-14-210x140..jpg 614w

การทดลองของฟาราเดย์

กฎหมายฟาราเดย์และเลนซ์

กระแสไฟฟ้าสร้างเอฟเฟกต์แม่เหล็ก เป็นไปได้ไหมที่สนามแม่เหล็กจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า? ฟาราเดย์ค้นพบว่าเอฟเฟกต์ที่ต้องการเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กเมื่อเวลาผ่านไป

เมื่อตัวนำถูกข้ามโดยตัวแปร สนามแม่เหล็กทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ระบบที่สร้างกระแสอาจเป็นแม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กไฟฟ้าก็ได้

ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่ภายใต้กฎสองข้อ: ของฟาราเดย์และของเลนซ์

กฎของเลนซ์ช่วยให้คุณกำหนดลักษณะแรงเคลื่อนไฟฟ้าตามทิศทางของมัน

สิ่งสำคัญ!ทิศทางของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำนั้นกระแสที่มันทำให้เกิดมีแนวโน้มที่จะต่อต้านสาเหตุที่สร้างมันขึ้นมา

ฟาราเดย์สังเกตว่าความเข้มของกระแสเหนี่ยวนำจะเพิ่มขึ้นเมื่อจำนวนเปลี่ยนแปลงเร็วขึ้น เส้นแรงข้ามรูปร่าง กล่าวอีกนัยหนึ่ง EMF ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความเร็วของฟลักซ์แม่เหล็กที่กำลังเคลื่อนที่โดยตรง

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/2-10-768x454..jpg 960w

การเหนี่ยวนำ EMF

สูตรแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำถูกกำหนดเป็น:

E \u003d - dF / dt.

เครื่องหมาย "-" แสดงว่าขั้วของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำสัมพันธ์กับเครื่องหมายของฟลักซ์และความเร็วที่เปลี่ยนแปลงอย่างไร

ได้สูตรทั่วไปของกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งสามารถหานิพจน์สำหรับกรณีเฉพาะได้

การเคลื่อนที่ของเส้นลวดในสนามแม่เหล็ก

เมื่อเส้นลวดที่มีความยาว l เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กที่มีการเหนี่ยวนำ B จะมี EMF อยู่ภายในเส้นลวด โดยเป็นสัดส่วนกับความเร็วเชิงเส้น v ในการคำนวณ EMF จะใช้สูตร:

• ในกรณีของการเคลื่อนที่ของตัวนำในแนวตั้งฉากกับทิศทางของสนามแม่เหล็ก:

E \u003d - B x l x v;

• ในกรณีที่เคลื่อนที่ในมุมที่ต่างกัน α:

E \u003d - B x l x v x บาป α

แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำและกระแสจะถูกชี้นำในทิศทางที่เราพบโดยใช้กฎ มือขวา: โดยการวางมือของคุณในแนวตั้งฉากกับเส้นสนามแม่เหล็กและชี้นิ้วโป้งของคุณไปในทิศทางของการเคลื่อนที่ของตัวนำ คุณจะสามารถค้นหาทิศทางของ EMF ได้ด้วยนิ้วที่เหลืออีกสี่นิ้วที่เหยียดตรง

Jpg?x15027" alt="(!LANG:ย้ายสายใน MP" width="600" height="429">!}

การย้ายลวดใน MP

คอยล์หมุน

การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการหมุนของวงจรใน MP ซึ่งมี N รอบ

EMF ถูกเหนี่ยวนำในวงจรไฟฟ้าเมื่อใดก็ตามที่ฟลักซ์แม่เหล็กตัดผ่าน ตามคำจำกัดความของฟลักซ์แม่เหล็ก Ф = B x S x cos α (การเหนี่ยวนำแม่เหล็กคูณด้วยพื้นที่ผิวที่ MP ผ่าน และโคไซน์ของ มุมที่เกิดจากเวกเตอร์ B และเส้นตั้งฉากกับระนาบ S)

จากสูตรที่ว่า F อาจมีการเปลี่ยนแปลงได้ในกรณีต่อไปนี้

• ความเข้มของการเปลี่ยนแปลง MF - เวกเตอร์ B;
• พื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยเส้นขอบจะแตกต่างกันไป
• การวางแนวระหว่างพวกเขาตามมุมจะเปลี่ยนไป

ในการทดลองครั้งแรกของฟาราเดย์ กระแสเหนี่ยวนำได้มาจากการเปลี่ยนสนามแม่เหล็ก B อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ที่จะเหนี่ยวนำ EMF โดยไม่ต้องเคลื่อนแม่เหล็กหรือเปลี่ยนกระแส แต่เพียงแค่หมุนขดลวดรอบแกนในสนามแม่เหล็ก ในกรณีนี้ ฟลักซ์แม่เหล็กจะเปลี่ยนแปลงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของมุม α ระหว่างการหมุนขดลวดข้ามเส้นของ MP แรงเคลื่อนไฟฟ้าเกิดขึ้น

ถ้าขดลวดหมุนสม่ำเสมอ การเปลี่ยนแปลงเป็นระยะนี้จะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะในฟลักซ์แม่เหล็ก หรือจำนวนเส้นแรง MF ที่ตัดกันทุกวินาทีจะใช้ค่าเท่ากันโดยมีช่วงเวลาที่เท่ากัน

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/4-10-768x536..jpg 900w

การหมุนรูปร่างใน MP

สิ่งสำคัญ!แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะเปลี่ยนแปลงตามทิศทางเมื่อเวลาผ่านไปจากบวกเป็นลบและในทางกลับกัน การแสดงกราฟิกของ EMF เป็นเส้นไซน์

สำหรับสูตรสำหรับ EMF ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ใช้นิพจน์:

E \u003d B x ω x S x N x บาป ωt โดยที่:

• S คือพื้นที่ที่ จำกัด โดยหนึ่งเทิร์นหรือเฟรม
• N คือจำนวนรอบ;
• ω คือความเร็วเชิงมุมที่คอยล์หมุน
• B – การเหนี่ยวนำ MF;
• มุม α = ωt

ในทางปฏิบัติ ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ขดลวดมักจะอยู่กับที่ (สเตเตอร์) และแม่เหล็กไฟฟ้าจะหมุนไปรอบๆ (โรเตอร์)

EMF การเหนี่ยวนำตนเอง

เมื่อผ่านขดลวด กระแสสลับมันสร้างสนามแม่เหล็กแปรผันซึ่งมีฟลักซ์แม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิด EMF เอฟเฟกต์นี้เรียกว่าการเหนี่ยวนำตนเอง

เนื่องจาก MP เป็นสัดส่วนกับความเข้มของกระแส ดังนั้น:

โดยที่ L คือการเหนี่ยวนำ (H) ซึ่งกำหนดโดยปริมาณทางเรขาคณิต: จำนวนรอบต่อหน่วยความยาวและขนาดของหน้าตัด

สำหรับแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ สูตรจะอยู่ในรูปแบบ:

E \u003d - ยาว x dI / dt

การเหนี่ยวนำร่วมกัน

หากขดลวดสองเส้นตั้งอยู่เคียงข้างกัน จะมีการเหนี่ยวนำ EMF ของการเหนี่ยวนำร่วมกัน ขึ้นอยู่กับรูปทรงของวงจรทั้งสองและการวางแนวที่สัมพันธ์กัน เมื่อการแยกวงจรเพิ่มขึ้น การเหนี่ยวนำร่วมกันจะลดลง เมื่อฟลักซ์แม่เหล็กที่เชื่อมต่อกันลดลง

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/5-5.jpg 680w

การเหนี่ยวนำร่วมกัน

ให้มีขดลวดสองอัน ผ่านเส้นลวดของขดลวดเดียวที่มีการหมุน N1 กระแส I1 จะไหล สร้าง MF ผ่านขดลวดที่มีการหมุน N2 แล้ว:

1. การเหนี่ยวนำร่วมกันของขดลวดที่สองที่สัมพันธ์กับอันแรก:

M21 = (N2 x F21)/I1;

1. สนามแม่เหล็ก:

F21 = (M21/N2) x I1;

1. ค้นหาแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ:

E2 = - N2 x dФ21/dt = - M21x dI1/dt;

1. EMF ถูกเหนี่ยวนำเหมือนกันในขดลวดแรก:

E1 = - M12 x dI2/dt;

สิ่งสำคัญ!แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากการเหนี่ยวนำร่วมกันในขดลวดหนึ่งจะเป็นสัดส่วนกับการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าในขดลวดอื่นเสมอ

การเหนี่ยวนำร่วมกันถือได้ว่าเท่ากับ:

M12 = M21 = ม.

ดังนั้น E1 = - M x dI2/dt และ E2 = M x dI1/dt

M = K √ (L1 x L2),

โดยที่ K คือสัมประสิทธิ์การมีเพศสัมพันธ์ระหว่างตัวเหนี่ยวนำสองตัว

ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำร่วมกันถูกใช้ในหม้อแปลง - อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ให้คุณเปลี่ยนค่าของแรงดันไฟฟ้าของกระแสสลับ อุปกรณ์ประกอบด้วยขดลวดสองอันพันรอบแกนเดียว กระแสที่มีอยู่ในอันแรกจะสร้างสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงในวงจรแม่เหล็กและกระแสไฟฟ้าในขดลวดอีกอันหนึ่ง หากจำนวนรอบของขดลวดแรกน้อยกว่าจำนวนอื่น แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นและในทางกลับกัน

คำว่า การเหนี่ยวนำทางวิศวกรรมไฟฟ้า หมายถึง การเกิดขึ้นของกระแสในวงจรปิดไฟฟ้าหากอยู่ในสถานะที่เปลี่ยนแปลง Michael Faraday ค้นพบเมื่อสองร้อยปีก่อน ก่อนหน้านี้สามารถทำได้โดยAndré Ampère ซึ่งทำการทดลองที่คล้ายคลึงกัน เขาสอดแท่งโลหะเข้าไปในขดลวด แล้วโชคร้าย ก็เข้าไปในอีกห้องหนึ่งเพื่อดูเข็มกัลวาโนมิเตอร์ - และทันใดนั้นมันก็จะเคลื่อนที่ไป และลูกศรก็ทำหน้าที่ของมันอยู่เป็นประจำ - มันเบี่ยงเบน แต่ในขณะที่แอมแปร์เดินไปรอบ ๆ ห้อง - มันกลับเป็นศูนย์ นี่คือปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตัวเองที่รอต่อไปอีกสิบปี จนกระทั่งขดลวด อุปกรณ์ และผู้วิจัยอยู่ถูกที่ในเวลาเดียวกัน

จุดสำคัญของการทดลองนี้คือแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้นเมื่อสนามแม่เหล็กที่ผ่านวงจรปิดเปลี่ยนแปลงเท่านั้น แต่คุณสามารถเปลี่ยนได้ตามต้องการ ไม่ว่าจะเปลี่ยนค่าของสนามแม่เหล็กเอง หรือเพียงแค่ย้ายที่มาของสนามโดยสัมพันธ์กับวงปิดเดียวกัน แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในกรณีนี้เรียกว่า "แรงเคลื่อนไฟฟ้าของการเหนี่ยวนำร่วมกัน" แต่นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการค้นพบในด้านอุปนัยเท่านั้น สิ่งที่น่าประหลาดใจยิ่งกว่านั้นก็คือปรากฏการณ์ของการชักนำตนเองซึ่งเขาค้นพบในเวลาเดียวกัน ในการทดลองของเขา พบว่าขดลวดไม่เพียงเหนี่ยวนำกระแสในอีกขดลวดหนึ่งเท่านั้น แต่เมื่อกระแสในขดลวดนี้เปลี่ยนไป มันจะเหนี่ยวนำให้เกิด EMF เพิ่มเติมในนั้นด้วย ดังนั้นจึงเรียกว่า EMF ของการเหนี่ยวนำตนเอง สิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือทิศทางของกระแสน้ำ ปรากฎว่าในกรณีของ EMF ของการเหนี่ยวนำตนเอง กระแสของมันถูกมุ่งตรงไปที่ "พาเรนต์" - กระแสเนื่องจาก EMF หลัก

เป็นไปได้ไหมที่จะสังเกตปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำตนเอง? อย่างที่พวกเขาพูด ไม่มีอะไรง่ายกว่านี้ เราจะประกอบสองตัวแรก - ตัวเหนี่ยวนำที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมและหลอดไฟ และตัวที่สอง - เฉพาะหลอดไฟเท่านั้น เชื่อมต่อเข้ากับแบตเตอรี่ผ่านสวิตช์ทั่วไป เมื่อเปิดเครื่อง คุณจะเห็นว่าไฟในวงจรที่มีคอยล์สว่างขึ้น "อย่างไม่เต็มใจ" และไฟดวงที่สองที่ "เพิ่มขึ้น" เร็วกว่าจะเปิดขึ้นทันที เกิดอะไรขึ้น? ในทั้งสองวงจร หลังจากเปิดสวิตช์ กระแสจะเริ่มไหล และเปลี่ยนจากศูนย์เป็นค่าสูงสุด และเป็นเพียงการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่ขดลวดเหนี่ยวนำรอ ซึ่งจะสร้าง EMF แบบเหนี่ยวนำด้วยตนเอง มี EMF และวงจรปิด ซึ่งหมายความว่ามีกระแสของมันด้วย แต่ตรงข้ามกับกระแสหลักของวงจรซึ่งในท้ายที่สุดจะถึงค่าสูงสุดที่กำหนดโดยพารามิเตอร์ของวงจรและ หยุดการเจริญเติบโต และเนื่องจากไม่มีการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบัน จึงไม่มี EMF เหนี่ยวนำตนเอง ทุกอย่างเรียบง่าย ภาพที่คล้ายคลึงกัน แต่มี "สิ่งที่ตรงกันข้าม" เมื่อปิดกระแสไฟ ซื่อสัตย์ต่อเธอ นิสัยที่ไม่ดี” เพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงของกระแส EMF แบบเหนี่ยวนำตัวเองจะรักษากระแสในวงจรหลังจากปิดเครื่อง

มีคำถามเกิดขึ้นทันที - ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตนเองคืออะไร? พบว่า EMF ของการเหนี่ยวนำตนเองได้รับผลกระทบจากอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสในตัวนำและเราสามารถเขียนได้:

จากนี้จะเห็นได้ว่า EMF ของการเหนี่ยวนำตัวเอง E เป็นสัดส่วนโดยตรงกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของ dI / dt ปัจจุบันและสัมประสิทธิ์ของสัดส่วน L เรียกว่าการเหนี่ยวนำ สำหรับการมีส่วนร่วมในการศึกษาคำถามว่าปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตนเองประกอบด้วยอะไร จอร์จ เฮนรีได้รับรางวัลจากข้อเท็จจริงที่ว่าหน่วยของการเหนี่ยวนำ เฮนรี่ (H) เป็นชื่อของเขา มันคือความเหนี่ยวนำของวงจรกระแสที่กำหนดปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตนเอง สามารถจินตนาการได้ว่าการเหนี่ยวนำเป็น "การจัดเก็บ" พลังงานแม่เหล็กชนิดหนึ่ง ถ้ากระแสในวงจรเพิ่มขึ้น พลังงานไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นแม่เหล็ก ชะลอการเติบโตของกระแส และเมื่อกระแสลดลง พลังงานแม่เหล็กของขดลวดจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าและรักษากระแสในวงจร

อาจเป็นไปได้ว่าทุกคนต้องเห็นประกายไฟเมื่อปิดปลั๊กจากซ็อกเก็ต - นี่คือรูปแบบที่พบบ่อยที่สุดของ EMF ที่เหนี่ยวนำตัวเองใน ชีวิตจริง. แต่ในชีวิตประจำวันกระแสน้ำเปิดสูงสุด 10-20 A และเวลาเปิดประมาณ 20 ms ด้วยการเหนี่ยวนำของลำดับ 1 H EMF ของการเหนี่ยวนำตนเองในกรณีนี้จะเท่ากับ 500 V ดูเหมือนว่าคำถามเกี่ยวกับปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตนเองนั้นไม่ซับซ้อนนัก แต่ในความเป็นจริง EMF ที่เหนี่ยวนำตัวเองเป็นปัญหาทางเทคนิคที่ใหญ่ บรรทัดล่างคือเมื่อวงจรแตกเมื่อหน้าสัมผัสแยกย้ายกันไปการเหนี่ยวนำตัวเองจะรักษากระแสไว้และสิ่งนี้นำไปสู่ความเหนื่อยหน่ายของหน้าสัมผัสเพราะ ในด้านเทคโนโลยี วงจรที่มีกระแสหลายร้อยหรือหลายพันแอมแปร์จะถูกสับเปลี่ยน ที่นี่บ่อยๆ เรากำลังพูดถึงเกี่ยวกับ EMF ของการเหนี่ยวนำตัวเองในหน่วยหมื่นโวลต์ และสิ่งนี้ต้องการ โซลูชันเพิ่มเติมปัญหาทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับแรงดันไฟเกินในวงจรไฟฟ้า

แต่ไม่ใช่ทุกอย่างมืดมนนัก มันเกิดขึ้นที่ EMF ที่เป็นอันตรายนี้มีประโยชน์มากเช่นในระบบจุดระเบิดของ ICE ระบบดังกล่าวประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำในรูปของตัวเปลี่ยนรูปแบบอัตโนมัติและตัวสับ กระแสไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิซึ่งถูกปิดโดยเบรกเกอร์ อันเป็นผลมาจากวงจรเปิด EMF ของการเหนี่ยวนำตัวเองหลายร้อยโวลต์เกิดขึ้น (ในขณะที่แบตเตอรี่ให้เพียง 12V) นอกจากนี้แรงดันไฟฟ้านี้จะถูกแปลงเพิ่มเติมและจ่ายพัลส์มากกว่า 10 kV ให้กับหัวเทียน