Чему равно индуктивное сопротивление. Индуктивное сопротивление: формулы расчета, влияние на цепь переменного тока

Что такое индуктивное сопротивление катушки. Как рассчитать индуктивное сопротивление. Какое влияние оказывает индуктивное сопротивление на ток в цепи переменного тока. Как зависит индуктивное сопротивление от частоты и индуктивности.

Что такое индуктивное сопротивление

Индуктивное сопротивление — это противодействие, которое оказывает катушка индуктивности переменному току в электрической цепи. Оно обусловлено явлением самоиндукции в катушке.

При протекании переменного тока через катушку в ней возникает переменное магнитное поле. Это поле индуцирует в катушке ЭДС самоиндукции, которая согласно правилу Ленца препятствует изменению тока. Чем быстрее меняется ток (выше частота), тем больше индуцируемая ЭДС и индуктивное сопротивление.

Формула для расчета индуктивного сопротивления

Индуктивное сопротивление XL рассчитывается по формуле:

XL = 2πfL

где:

• XL — индуктивное сопротивление, Ом
• π ≈ 3,14
• f — частота переменного тока, Гц
• L — индуктивность катушки, Гн

Из формулы видно, что индуктивное сопротивление:

• прямо пропорционально частоте тока
• прямо пропорционально индуктивности катушки

Влияние индуктивного сопротивления на ток в цепи

Индуктивное сопротивление оказывает следующее влияние на переменный ток в цепи:

• Уменьшает амплитуду тока
• Создает сдвиг фаз между током и напряжением — ток отстает от напряжения на 90°
• Не потребляет активной мощности (мощность только запасается в магнитном поле и возвращается в цепь)

При этом индуктивное сопротивление не влияет на постоянный ток, так как при f = 0 индуктивное сопротивление XL = 0.

Зависимость индуктивного сопротивления от частоты

Индуктивное сопротивление катушки линейно возрастает с увеличением частоты переменного тока. Это объясняется тем, что:

• При увеличении частоты ток быстрее изменяется во времени
• Это вызывает более быстрое изменение магнитного поля катушки
• Возрастает ЭДС самоиндукции, препятствующая изменению тока
• В результате увеличивается индуктивное сопротивление

Благодаря этому свойству катушки индуктивности используются в качестве фильтров высоких частот, пропуская низкочастотные сигналы и подавляя высокочастотные.

Зависимость индуктивного сопротивления от индуктивности

Индуктивное сопротивление прямо пропорционально индуктивности катушки. Это означает, что:

• Чем больше индуктивность катушки, тем больше её индуктивное сопротивление
• При увеличении индуктивности в 2 раза, индуктивное сопротивление также увеличится в 2 раза
• Катушки с большей индуктивностью сильнее препятствуют прохождению переменного тока

Индуктивность катушки зависит от её конструкции — числа витков, размеров, наличия сердечника. Изменяя эти параметры, можно получать катушки с требуемым индуктивным сопротивлением.

Практическое применение индуктивного сопротивления

Свойства индуктивного сопротивления используются во многих электронных устройствах и цепях:

• Фильтры высоких и низких частот
• Частотные разделительные фильтры
• Сглаживающие фильтры в выпрямителях
• Дроссели для подавления помех
• Катушки связи и согласования в радиотехнике
• Элементы колебательных контуров

Понимание свойств индуктивного сопротивления необходимо для грамотного проектирования и анализа работы этих устройств.

Расчет индуктивного сопротивления катушки

Рассмотрим пример расчета индуктивного сопротивления катушки:

Дано: катушка с индуктивностью L = 0,1 Гн, частота переменного тока f = 1000 Гц.

Найти: индуктивное сопротивление XL.

Решение:

1. Используем формулу: XL = 2πfL
2. Подставляем значения: XL = 2 * 3,14 * 1000 * 0,1
3. Вычисляем: XL = 628 Ом

Ответ: индуктивное сопротивление катушки составляет 628 Ом.

Сравнение индуктивного и активного сопротивления

Индуктивное сопротивление имеет ряд отличий от активного сопротивления резисторов:

• Зависит от частоты тока, в отличие от постоянного активного сопротивления
• Не приводит к выделению тепла и потерям энергии
• Создает сдвиг фаз между током и напряжением
• Измеряется в тех же единицах (Ом), но обозначается как реактивное сопротивление

При этом индуктивное и активное сопротивления могут присутствовать в цепи одновременно, образуя полное сопротивление (импеданс).

Влияние индуктивного сопротивления на мощность

Индуктивное сопротивление влияет на распределение мощности в цепи переменного тока:

• Не потребляет активную мощность (в среднем за период)
• Запасает энергию в магнитном поле в течение четверти периода
• Возвращает запасенную энергию в цепь в течение следующей четверти периода
• Создает реактивную мощность, совершающую колебания между источником и нагрузкой

Это свойство используется для создания реактивной нагрузки и компенсации реактивной мощности в электрических сетях.

Глава 16. Индуктивные цепи переменного тока . Введение в электронику

ЦЕЛИ

После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:

• Описать фазовое соотношение между током и напряжением в индуктивной цепи переменного тока.

• Дать определение индуктивного сопротивления в цепи переменного тока.

• Дать определение импеданса и рассказать о его влиянии на индуктивные цепи.

• Описать, как индуктивно-резистивная цепь может быть использована для фильтрации и сдвига фаз.

• Объяснить, как работают фильтры верхних и нижних частот на индуктивных цепях.

Катушки индуктивности, как и конденсаторы, препятствуют прохождению тока в цепях переменного тока. Большое количество электронных цепей состоит из катушек индуктивности и резисторов.

16-1. ИНДУКТИВНОСТЬ В ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Катушки индуктивности противодействуют протеканию тока в цепях переменного тока. Когда к катушке индуктивности приложено переменное напряжение, она создает магнитное поле. Изменение полярности приложенного напряжения приводит к расширению или сжатию магнитного поля. Магнитное поле в свою очередь индуцирует напряжение в витках катушки, которое называется электродвижущей силой (э.д.с.) самоиндукции. Чем больше индуктивность, тем больше э.д.с. самоиндукции. Э.д.с. самоиндукции сдвинута по фазе на 180 градусов относительно приложенного напряжения (рис. 16-1) и противодействует приложенному напряжению. Это противодействие так же эффективно уменьшает ток, как и резистор.

Рис. 16-1. В индуктивной цепи приложенное напряжение и индуцированное напряжение сдвинуты относительно друг друга по фазе на 180 градусов.

Величина напряжения, индуцируемого катушкой индуктивности, зависит от скорости изменения магнитного поля. Чем быстрее магнитное поле расширяется и сжимается, тем больше индуцируемое напряжение. Общее эффективное напряжение на катушке индуктивности равно разности приложенного и индуцированного напряжений.

Индуцированное напряжение всегда меньше, чем приложенное напряжение.

На рис. 16-2 показано фазовое соотношение между током и приложенным напряжением. Заметим, что в чисто индуктивной цепи ток отстает от приложенного напряжения на 90 градусов.

Рис. 16-2.

В индуктивной цепи переменного тока ток отстает по фазе от приложенного напряжения.

Противодействие, которое оказывает катушка индуктивности току в цепи переменного тока, называется индуктивным сопротивлением. Индуктивное сопротивление измеряется в омах. Величина индуктивного сопротивления зависит от индуктивности и частоты приложенного напряжения. Чем больше индуктивность, тем больше создаваемое ею магнитное поле и тем больше противодействие току.

Аналогично, чем выше частота, тем больше противодействие току.

Индуктивное сопротивление обозначается символом X_L.

Индуктивное сопротивление определяется формулой:

Х_L = 2πfL

где π = 3,14, f — частота в герцах,

L — индуктивность в генри.

_{ПРИМЕР: Чему равно индуктивное сопротивление катушки индуктивностью 0,15 генри на частоте 60 герц?}

_Дано: 

_{π = 3,14; f = 60 Гц; L = 0,15 Гн}

_{ХL =?} 

_{Решение:}

_{ХL = 2πfL}

_{ХL = (2)(3,14)(60)(0,15)}

_{ХL = 56,52 Ом.}

_{ПРИМЕР: Чему равно индуктивное сопротивление катушки индуктивностью 0,15 генри на частоте 400 герц?}

_Дано: 

_{π = 3,14; f = 400 Гц; L = 0,15 Гн}

ХL =? 

_{Решение:}

_{ХL = 2πfL}

_{ХL = (2)(3,14)(400)(0,15)}

_{ХL = 376,80 Ом.}

Заметим, что индуктивное сопротивление увеличивается при увеличении частоты.

Закон Ома применяется к индуктивному сопротивлению в цепях переменного тока точно так же, как он применяется к резисторам. Индуктивное сопротивление в цепи переменного тока прямо пропорционально приложенному напряжению и обратно пропорционально току. Это соотношение выражается следующей формулой:

I = E/X_L

_{ПРИМЕР: Какой ток течет через катушку индуктивности 250 миллигенри, когда к ней приложено напряжение 12 вольт с частотой 60 герц?}

_Дано:

_{π = 3,14; f = 60 Гц; L = 0,25 Гн; E = 12 B}

_{I =?; ХL =?}

_{Решение:}

_{Сначала найдем индуктивное сопротивление (XL)}

_{ХL = 2πfL}

_{ХL = (2)(3,14)(60)(0,25)}

_{ХL = 94,20 Ом}

_{Используя XL, найдем ток (I).}

_{I = E/ХL = 12/94,2}

_{I = 0,127 А или 127 мА.}

_{ПРИМЕР: Какое напряжение нужно приложить для того, чтобы через дроссель индуктивностью 15 миллигенри шел ток 10 миллиампер при частоте 400 герц?}

_Дано:

_{π = 3,14; f = 400 Гц; L = 0,015 Гн; I = 0,01 A}

_{E =?; ХL =?}

_{Решение:}

_{Сначала найдем индуктивное сопротивление (XL)}

_{ХL = 2πfL}

_{ХL = (2)(3,14)(400)(0,015)}

_{ХL = 37,68 Ом}

_{Используя XL, найдем напряжение (Е).}

_{I = E/ХL} 

_{0,01 = E/37,68} 

 _{E = 0,38 B} 

_{ПРИМЕР: Чему равно индуктивное сопротивление катушки, по которой течет ток 120 миллиампер при приложенном напряжении 120 вольт?}

_Дано:

_{I = 0,12 A; E = 120 В}

_ХL =?

_{Решение:}

_{I = E/ХL} 

_{0,12 = 120/ХL} 

 _{ХL = 1000 Ом} 

Импедансом цепи, содержащей индуктивность и сопротивление, называется общее противодействие току, оказываемое и индуктивностью, и резистором. Вследствие наличия сдвига фаз, обусловленного наличием индуктивности, индуктивное сопротивление и сопротивление резистора нельзя просто сложить. Импеданс является векторной суммой индуктивного сопротивления и сопротивления резистора в цепи. Импеданс измеряется в омах и обозначается буквой Z. Импеданс можно определить с помощью закона Ома следующим образом:

I = E/Z

Наиболее распространенная индуктивная цепь состоит из резистора и катушки индуктивности, соединенных последовательно. Такая цепь называется RL цепью. Импеданс последовательной RL цепи равен корню квадратному из суммы квадратов индуктивного сопротивления и сопротивления резистора:

_{ПРИМЕР: Чему равен импеданс цепи, состоящей из дросселя индуктивностью 100 миллигенри и соединенного последовательно резистора 470 ом, при приложенном к ним напряжении 12 вольт с частотой 60 герц?}

_Дано:

_{π = 3,14; f = 60 Гц; L = 100 мГн = 0,1 Гн; R = 400 Ом}

_{ХL =?; Z =?}

_{Решение:}

_{Сначала найдем индуктивное сопротивление (XL):}

_{XL = 2πfL}

_{XL = (2)(3,14)(60)(0,1)}

_{XL = 37,68 Ома.}

_{Используя XL, найдем импеданс (Z):}

_{Z = √(R² + XL²)}

_{Z = √[(470)² +(37,68)²]}

_{Z = 471,51 Ом.}

Когда катушки индуктивности соединены последова тельно, их общее индуктивное сопротивление равно сумме индуктивных сопротивлений отдельных катушек:

X_LT = X_L1 + X_L2 + X_L3 +… + X_Ln

Когда катушки индуктивности соединены параллельно, обратная величина их общего индуктивного сопротивления равна сумме обратных величин индуктивных сопротивлений отдельных катушек:

1/X_LT = 1/X_L1 + 1/X_L2 + 1/X_L3 +… + 1/X_Ln

16-1. Вопросы

1. Как катушки индуктивности реагируют на приложенное переменное напряжение?

2. Каково фазовое соотношение между током и напряжением в индуктивной цепи?

3. Что такое индуктивное сопротивление?

4. Чему равно индуктивное сопротивление катушки индуктивностью 200 миллигенри на частоте 10000 герц?

5. Как определяется импеданс для индуктивно-резистивной цепи?

16-2. ПРИМЕНЕНИЯ ИНДУКТИВНЫХ ЦЕПЕЙ

Индуктивные цепи широко используются в электронике. Катушки индуктивности дополняют конденсаторы в цепях фильтрации и фазового сдвига. Поскольку катушки индуктивности больше, тяжелее и дороже, чем конденсаторы, они применяются реже. Однако преимущество катушек индуктивности в том, что они обеспечивают реактивное сопротивление и пропускают постоянный ток. Конденсаторы могут обеспечивать реактивное сопротивление, но при этом они блокируют прохождение постоянного тока.

Катушки индуктивности иногда комбинируют с конденсаторами для улучшения характеристик цепи. В этом случае реактивный эффект конденсатора противоположен реактивному эффекту катушки индуктивности. Конечный результат состоит в том, что они взаимно дополняют друг друга в цепи.

Последовательные RL цепочки используются в качестве фильтров нижних и верхних частот. На рис. 16-3 показаны два основных типа фильтров. По существу эти цепи являются резистивно-индуктивными делителями напряжения. На рис. 16-3(А) изображен фильтр нижних частот.

Входное напряжение приложено к катушке индуктивности и резистору. Выходное напряжение снимается с резистора. На низких частотах реактивное сопротивление катушки низкое. Следовательно, она слабо противодействует току, и основная часть напряжения падает на резисторе.

При увеличении частоты входного напряжения индуктивное сопротивление увеличивается и оказывает большее противодействие току, так что большая часть приложенного напряжения падает на индуктивности. Чем больше падение напряжения на катушке индуктивности, тем меньше падение напряжения на резисторе, т. к. сумма падений напряжения в цепи равна приложенному напряжению. Увеличение частоты входного напряжения уменьшает выходное напряжение. Низкие частоты фильтр пропускает с небольшим уменьшением амплитуды, тогда как амплитуда напряжений высоких частот уменьшается значительно.

На рис. 16-3(Б) изображен фильтр верхних частот. Входное напряжение приложено к катушке индуктивности и резистору, а выходное напряжение снимается с катушки индуктивности. На высоких частотах индуктивное сопротивление катушки высокое, и большая часть приложенного напряжения падает на катушке. При уменьшении частоты индуктивное сопротивление уменьшается, оказывая меньшее противодействие току. Это приводит к уменьшению падения напряжения на катушке, и к увеличению падения напряжения на резисторе.

Рис. 16-3. RL фильтры.

Частота, выше или ниже которой фильтр пропускает или ослабляет сигналы, называется частотой среза. Частота среза обозначается символом f_с. Частоту среза можно определить по формуле:

f_c = R/2πfL

где f_c — частота среза в герцах, R — сопротивление в омах, π = 3,14, f — частота в герцах, L — индуктивность в генри.

16-2. Вопросы

1. В чем неудобство использования катушек индуктивности в цепях?

2. В чем преимущество использования катушек индуктивности в цепях?

3. Нарисуйте амплитудно-частотную характеристику RL фильтра нижних частот и объясните, как он работает.

4. Нарисуйте амплитудно-частотную характеристику RL фильтра верхних частот и объясните, как он работает.

5. Как можно определить частоту среза RL цепи?

РЕЗЮМЕ

• В чисто индуктивной цепи ток отстает от приложенного напряжения на 90 градусов.

• Индуктивное сопротивление — это противодействие току, оказываемое катушкой индуктивности в цепи переменного тока.

• Индуктивное сопротивление обозначается символом X_L.

• Индуктивное сопротивление измеряется в омах.

• Индуктивное сопротивление можно вычислить по формуле:

X_L = 2πfL

• Импеданс — это векторная сумма индуктивного сопротивления и сопротивления резистора в цепи.

• Последовательные RL цепи используются в качестве фильтров верхних и нижних частот.

Глава 16. САМОПРОВЕРКА

1. Каково фазовое соотношение между током и приложенным напряжением в индуктивной цепи?

2. Какой фактор влияет на индуктивное сопротивление цепи?

3. Чему равно индуктивное сопротивление катушки индуктивностью 100 миллигенри на частоте 60 герц?

4.  Какой ток будет течь через катушку, описанную в вопросе 3, если к ней приложить напряжение 24 вольта?

5. Как используются в цепях катушки индуктивности?

6. Что такое частота среза индуктивной цепи?

PhysBook:Электронный учебник физики — PhysBook

Содержание

• 1 Учебники
• 2 Механика
  • 2.1 Кинематика
  • 2.2 Динамика
  • 2.3 Законы сохранения
  • 2. 4 Статика
  • 2.5 Механические колебания и волны
• 3 Термодинамика и МКТ
  • 3.1 МКТ
  • 3.2 Термодинамика
• 4 Электродинамика
  • 4.1 Электростатика
  • 4.2 Электрический ток
  • 4.3 Магнетизм
  • 4. 4 Электромагнитные колебания и волны
• 5 Оптика. СТО
  • 5.1 Геометрическая оптика
  • 5.2 Волновая оптика
  • 5.3 Фотометрия
  • 5.4 Квантовая оптика
  • 5.5 Излучение и спектры
  • 5.6 СТО
• 6 Атомная и ядерная
  • 6. 1 Атомная физика. Квантовая теория
  • 6.2 Ядерная физика
• 7 Общие темы
• 8 Новые страницы

Здесь размещена информация по школьной физике:

1. материалы из учебников, лекций, рефератов, журналов;
2. разработки уроков, тем;
3. flash-анимации, фотографии, рисунки различных физических процессов;
4. ссылки на другие сайты

и многое другое.

Каждый зарегистрированный пользователь сайта имеет возможность выкладывать свои материалы (см. справку), обсуждать уже созданные.

Учебники

Формулы по физике – 7 класс – 8 класс – 9 класс – 10 класс – 11 класс –

Механика

Кинематика

Основные понятия кинематики – Прямолинейное движение – Криволинейное движение – Движение в пространстве

Динамика

Законы Ньютона – Силы в механике – Движение под действием нескольких сил

Законы сохранения

Закон сохранения импульса – Закон сохранения энергии

Статика

Статика твердых тел – Динамика твердых тел – Гидростатика – Гидродинамика

Механические колебания и волны

Механические колебания – Механические волны

---

Термодинамика и МКТ

МКТ

Основы МКТ – Газовые законы – МКТ идеального газа

Термодинамика

Первый закон термодинамики – Второй закон термодинамики – Жидкость-газ – Поверхностное натяжение – Твердые тела – Тепловое расширение

---

Электродинамика

Электростатика

Электрическое поле и его параметры – Электроемкость

Электрический ток

Постоянный электрический ток – Электрический ток в металлах – Электрический ток в жидкостях – Электрический ток в газах – Электрический ток в вакууме – Электрический ток в полупроводниках

Магнетизм

Магнитное поле – Электромагнитная индукция

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные колебания – Производство и передача электроэнергии – Электромагнитные волны

---

Оптика.

СТО

Геометрическая оптика

Прямолинейное распространение света. Отражение света – Преломление света – Линзы

Волновая оптика

Свет как электромагнитная волна – Интерференция света – Дифракция света

Фотометрия

Фотометрия

Квантовая оптика

Квантовая оптика

Излучение и спектры

Излучение и спектры

СТО

СТО

---

Атомная и ядерная

Атомная физика. Квантовая теория

Строение атома – Квантовая теория – Излучение атома

Ядерная физика

Атомное ядро – Радиоактивность – Ядерные реакции – Элементарные частицы

---

Общие темы

Измерения – Методы решения – Развитие науки- Статья- Как писать введение в реферате- Подготовка к ЕГЭ — Репетитор по физике

Новые страницы

Запрос не дал результатов.

Введение в индуктивное реактивное сопротивление — Утмел

Переменный ток также может проходить через катушку, но индуктивность катушки препятствует прохождению переменного тока. Это препятствие называется индуктивным реактивным сопротивлением.

Каталог

Ⅰ Введение

Когда ток течет через катушку, в катушке образуется индуцированное электромагнитное поле, а индуцированное электромагнитное поле генерирует индуцированный ток в катушке, чтобы сопротивляться току, проходящему через катушку. катушка. Поэтому мы называем взаимодействие между этим током и катушкой электрическая индуктивность , то есть индуктивность в цепи.

Переменный ток также может проходить через катушку, но индуктивность катушки препятствует прохождению переменного тока. Это препятствие называется индуктивным сопротивлением . Чем труднее переменному току проходить через катушку, тем больше индуктивность, тем больше запирающее действие индуктивности. Чем выше частота переменного тока, тем труднее его пройти через катушку, а также больше мешающее действие индуктивности. Эксперименты доказали, что индуктивное реактивное сопротивление пропорционально индуктивности, а также пропорционально частоте. Если индуктивное сопротивление представлено XL, индуктивность представлена ​​L, а частота представлена ​​f, тогда формула расчета:

XL= 2πfL=ωL

Единицей индуктивного сопротивления является ом. Зная частоту f (Гц) переменного тока и индуктивность L (Гн) катушки, индуктивное реактивное сопротивление можно рассчитать по приведенной выше формуле. Единицей индуктивности является «Генри (Гн)». Мы можем использовать особые свойства тока и катушки, чтобы создавать устройства индуктивности разных размеров и номиналов, чтобы формировать сеть цепей с различными функциями.

XL — индуктивное сопротивление, единица измерения — омы, ω — угловая скорость генератора переменного тока, единица измерения — радианы в секунду, f — частота, единица измерения — герцы, а L — индуктивность катушки, единица измерения — Генри. .

Ⅱ Подробное описание

① При прохождении переменного тока по цепи катушки индуктивности в цепи возникает ЭДС самоиндукции, которая препятствует изменению тока и формирует индуктивное сопротивление. Чем больше коэффициент самоиндукции, тем больше электродвижущая сила самоиндукции и больше индуктивное реактивное сопротивление. Если частота переменного тока велика, скорость изменения тока также велика, и самоиндуцируемая электродвижущая сила также должна быть большой, поэтому индуктивное реактивное сопротивление также увеличивается с частотой переменного тока. Индуктивность в переменном токе пропорциональна частоте переменного тока и собственной индуктивности катушки индуктивности. В практических приложениях индуктивность играет роль «запирающего и проходного», поэтому характеристики индуктивности часто используют в цепях переменного тока для шунтирования низкочастотного и постоянного тока и предотвращения высокочастотного переменного тока.

Кривая индуктивного и емкостного реактивного сопротивления

② В чисто индуктивной цепи соотношение между переменным напряжением (u) на обоих концах индуктора и самоиндуцируемой электродвижущей силой (εL) равно u =-εL и εL =-Ldi/dt, поэтому u=Ldi/dt. Синусоидальный переменный ток периодически меняется, а ЭДС самоиндукции в катушке постоянно меняется. Когда ток синусоидального переменного тока равен нулю, скорость изменения тока наибольшая, поэтому наибольшее напряжение. Когда ток максимален, скорость изменения тока наименьшая, поэтому напряжение равно нулю. Можно сделать вывод, что фаза напряжения на катушке индуктивности опережает фазу тока на π/2.

В чисто индуктивной цепи частота тока и напряжения одинаковы. Импеданс индуктивного компонента представляет собой индуктивное сопротивление (XL=ωL=2πfL), которое пропорционально как ω, так и L. Когда ω=0, XL=0, индуктор играет роль «проходящего постоянного тока и блокирующего переменного тока». или «пропуская низкую частоту и блокируя высокую частоту».

③ В чисто индуктивной цепи индуктивное сопротивление не потребляет электроэнергии, поскольку в течение любой 1/4 цикла, когда ток увеличивается от нуля до максимального значения, ток в цепи будет генерировать магнитное поле вблизи катушки. И электрическая энергия будет преобразована в накопитель энергии магнитного поля, хранящийся в магнитном поле. Но в следующие 1/4 цикла ток меняется от большого к малому, магнитное поле постепенно ослабевает, а накопленная энергия магнитного поля преобразуется в электрическую энергию и возвращается в источник питания, поэтому индуктивное реактивное сопротивление не потребляет электрическую энергию (резистивный нагрев не учитывается).

 

Ⅲ Формула расчета

Обмотка трансформатора малого напряжения, формула расчета индуктивного сопротивления получается следующим образом:

2πfL=R первичная нагрузка (1)

первичной обмотки трансформатора. Поскольку мне нужно намотать всего около 10 витков, импеданс можно считать примерно равным 0; поэтому первичная нагрузка R в основном вызвана индуктивным реактивным сопротивлением. Зная величину первичной нагрузки R и f (частота известна как 500 кГц), тогда:

L = R первичной нагрузки/(2πf) (2)

Итак, как получить значение R первичной нагрузки? Это значение получено из тока покоя и первичного напряжения:

R первичной нагрузки = V первичн. / I статич. (3)

Первичное напряжение известно, и эмпирическое значение тока покоя (ток в первичная обмотка, когда вторичная открыта):

I статическая=5%*I первичная полная нагрузка (4)

I первичная полная нагрузка * V первичная = I вторичная полная нагрузка * V вторичная (5)

Поскольку отношения первичных и вторичных напряжений являются известными величинами, значение полной нагрузки первичной обмотки I может быть известно, если известно значение полной нагрузки вторичной обмотки I. Соотношение напряжений между первичным и вторичным напряжениями трансформатора, который я хочу сделать, составляет 1: 1,2, а вторичная полная нагрузка составляет 200 мА. Тогда I первичная полная нагрузка = 240 мА, подставив это значение в уравнение (4), можно найти, что статическая I составляет около 10 мА. V первичное — известная величина, где первичное напряжение моего трансформатора V первичное = 5В. Подставив в уравнение (3) V первичное = 5 В и I статическое = 10 мА, мы получим R первичная нагрузка = 500 Ом. Подставив R первичной нагрузки=500 Ом в уравнение (2), можно найти:

L=500/(2πf)=500/(2π*500000)=159 (микрогенри)

 

Ⅳ Роль индуктивного сопротивления в цепи , блокировка высокой частоты»

Из причин индуктивного сопротивления мы знаем: катушка индуктивности не имеет помех постоянному току, то есть «пропускает постоянный ток и блокирует переменный».

Из выражения для индуктивного сопротивления XL= 2πfL известно, что катушка индуктивности с большим коэффициентом собственной индуктивности будет иметь очевидное индуктивное сопротивление к переменному току малой частоты, не говоря уже о высокочастотном переменном токе. Мы называем такую ​​катушку индуктивности низкочастотным дросселем. Пока переменный ток проходит через низкочастотный дроссель, индуктивность будет больше, и постоянному току не будет помех. То есть низкочастотный дроссель «пропускает постоянный ток и блокирует переменный».

Катушки индуктивности с малым коэффициентом собственной индуктивности имеют очень малую индуктивность к переменным токам с малыми частотами. Только при прохождении высокочастотных переменных токов они могут иметь очевидное индуктивное сопротивление. Мы называем этот тип катушки высокочастотным дросселем. Высокочастотный дроссель «пропускает низкую частоту и блокирует высокую частоту».

Теория индуктивного сопротивления | Примечания по электронике

Теория, лежащая в основе индуктивного сопротивления, и доказательства часто используемых уравнений относительно просты и дают некоторые интересные сведения.

---

Учебное пособие по индуктивности и трансформатору Включает:
Индуктивность Символы закон Ленца Собственная индуктивность Расчет индуктивного сопротивления Теория индуктивного сопротивления Индуктивность провода и катушки Взаимная индуктивность Трансформеры

---

Хотя хорошо иметь возможность использовать уравнения для расчета индуктивного сопротивления и складывать вместе индуктивное сопротивление и сопротивление, также полезно посмотреть, как получаются уравнения, немного из теории индуктивности.

Понимание того, как уравнения индуктивности возникли из теории, дает дальнейшее понимание, тема, которая не всегда полностью понимается.

Чтобы понять, как возникает индуктивное сопротивление, полезно рассмотреть случай катушки индуктивности, через которую проходит синусоидальный переменный ток. Поскольку катушки индуктивности широко используются в электронных схемах всех видов, это может быть очень полезно.

Синусоидальный ток вызовет изменение магнитного поля, что вызовет противо-ЭДС, которая также будет синусоидальной.

Если ток, проходящий через катушку индуктивности, равен i(t) = I _p sin(ωt), то, используя некоторую простую теорию, напряжение на катушке можно выразить как:

v(t)=L didt=L ddt(Ipsin(ωt))

v(t)=ωLIpcos(ωt)

v(t)=ωLIpsin(ωt+π2)

Здесь:
    I _p – пиковая амплитуда синусоидального тока в амперах
    ω – 2 π f угловая частота переменного тока
     f – частота переменного тока в Гц
    L — индуктивность катушки индуктивности в генри.

Следовательно, пиковая амплитуда напряжения на катушке индуктивности будет:

Vp=ωLIp

Vp=2 πf L Ip

Индуктивное реактивное сопротивление может быть определено как сопротивление катушки индуктивности протеканию тока от переменного сигнала. С ним можно обращаться аналогично электрическому сопротивлению. Следовательно, можно рассчитать реактивное сопротивление индуктивности.

XL=VpIp=2 πf L

Как и сопротивление, единицей измерения реактивного сопротивления является Ом. Из уравнения также видно, что реактивное сопротивление катушки индуктивности линейно увеличивается с увеличением частоты.

Часто упускают из виду тот факт, что, поскольку индуцированное напряжение является максимальным, когда изменение тока максимально, напряжение и ток сдвинуты по фазе на девяносто градусов. Пики напряжения возникают раньше в цикле, чем пик тока.

Разность фаз между током и наведенным напряжением равна φ = π/2 радиан или 90 градусов.