Основная функция индуктивности — хранить переменный ток (сохранять электрическую энергию в форме магнитного поля), но она не может хранить постоянный ток (постоянный ток может беспрепятственно проходить через катушку индуктора).
Основная функция емкости — хранить постоянный ток (сохранять электрическую энергию непосредственно на обкладках конденсатора), но она не может хранить переменный ток (переменный ток может беспрепятственно проходить через конденсатор).
Самая примитивная индуктивность была открыта британским учёным Фарадеем в 1831 году.
Типичными областями применения являются различные трансформаторы, двигатели и т. д.
Принципиальная схема катушки Фарадея (катушка Фарадея представляет собой катушку взаимной индуктивности)
Другой тип индуктивности — саморегулирующаяся.катушка индуктивности
В 1832 году американский учёный Генри опубликовал статью о явлении самоиндукции. Из-за важного вклада Генри в область явления самоиндукции люди называют единицу индуктивности Генри, сокращенно Генри.
Явление самоиндукции — это явление, которое Генри случайно обнаружил, когда проводил эксперимент с электромагнитом. В августе 1829 года, когда в школе были каникулы, Генри изучал электромагниты. Он обнаружил, что катушка давала неожиданные искры при отключении питания. Во время летних каникул следующего года Генри продолжил изучение экспериментов, связанных с самоиндукцией.
Наконец, в 1832 году была опубликована статья, в которой был сделан вывод о том, что в катушке с током при изменении тока будет генерироваться индуцированная электродвижущая сила (напряжение) для поддержания первоначального тока. Поэтому, когда питание катушки отключается, ток мгновенно уменьшается, и катушка генерирует очень высокое напряжение, а затем появляются искры, которые видел Генри (высокое напряжение может ионизировать воздух и вызвать короткое замыкание с образованием искр).
Катушка самоиндукции
Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, основным элементом которого является то, что изменяющийся магнитный поток генерирует индуцированную электродвижущую силу.
Стабильный постоянный ток всегда движется в одном направлении. В замкнутом контуре ее ток не меняется, поэтому ток, текущий через катушку, не меняется, и ее магнитный поток не изменится. Если магнитный поток не изменяется, наведенная электродвижущая сила не будет генерироваться, поэтому постоянный ток может легко проходить через катушку индуктора без препятствий.
В цепи переменного тока направление и величина тока со временем меняются. Когда переменный ток проходит через катушку индуктора, по мере изменения величины и направления тока магнитный поток вокруг индуктора также будет постоянно меняться. Изменение магнитного потока вызовет возникновение электродвижущей силы, а эта электродвижущая сила просто препятствует прохождению переменного тока!
Конечно, это препятствие не мешает прохождению АС на 100%, но увеличивает сложность прохождения АС (увеличивается сопротивление). В процессе блокировки прохождения переменного тока часть электрической энергии преобразуется в форму магнитного поля и сохраняется в индукторе. Это принцип индуктора, сохраняющего электрическую энергию.
Принцип хранения и высвобождения электрической энергии индуктором прост:
Когда ток катушки увеличивается, вызывая изменение окружающего магнитного потока, магнитный поток изменяется, создавая обратную индуцированную электродвижущую силу (сохраняя электрическую энергию), блокируя увеличение тока.
Когда ток катушки уменьшается, вызывая изменение окружающего магнитного потока, магнитный поток изменяется, создавая индуцированную электродвижущую силу того же направления (высвобождая электрическую энергию), блокируя уменьшение тока.
Одним словом, индуктор — консерватор, всегда сохраняющий исходное состояние! Он ненавидит перемены и принимает меры, чтобы предотвратить изменение течения!
Индуктор похож на резервуар для воды переменного тока. Когда ток в цепи большой, она запасает его часть, а когда ток мал, то отпускает его в дополнение!
Содержание статьи взято из Интернета.
Время публикации: 27 августа 2024 г.