Что называют индуктивностью: Индуктивность проводника — Основы электроники

ИНДУКТИВНОСТЬ | это… Что такое ИНДУКТИВНОСТЬ?

в электродинамике (коэффициент самоиндукции) (от лат. inductio — наведение, побуждение) — параметр электрич. цепи, определяющий величину эдс самоиндукции, наводимой в цепи при изменении протекающего по ней тока и (или) при её деформации. Термин «И.» употребляется также для обозначения элемента цени (двухполюсника), определяющего её индуктивные свойства (синоним — катушка самоиндукции).И. является количеств. характеристикой эффекта самоиндукции, открытого независимо Дж. Генри (J. Henry) в 1832 и М. Фарадеем (М. Faraday) в 1835. При изменении тока в цепи и (или) при её деформации происходит изменение магн. поля, к-рое, в соответствии с законом индукции, приводит к возникновениювихревого электрич. поля E(r, t )с отличной от нуля циркуляцией

по замкнутым контурам l_i;пронизываемым магн. потоком Ф _i. Внутри проводника вихревое поле Е взаимодействует с порождающим его током и оказывает противодействие изменению магн.

) — циркуляция вектора E вдоль этой линии тока, j_n — нормальная к S_np составляющая j. В более сложных ситуациях, когда линии тока замыкаются после неск. обходов по контуру или вообще не являются замкнутыми кривыми, процедура усреднения требует уточнений, однако во всех случаях она должнаудовлетворять энергетич. соотношению: =E _сиI ( Р— суммарная мощность взаимодействия поля с током).Усреднённый магн. поток в случае квазистацнонарных процессов пропорц. току:

Ф=L.I (в СИ), Ф=¹/_c(LI)(в системе СГС). (1)

Коэф. L и Lназ. И. Величина L измеряется в генри, L — в см.

E _си=-d/dt(LI) (в СИ), E_cи⁼-(1/с ²)(d/dt)(LI)(2) (в системе СГС).

Производная по времени от И. определяет ту часть E _си, к-рая связана с деформацией проводящего контура; в случае недеформируемых цепей и квазистационарных процессов И.

может быть вынесена из-под знака дифференцирования. энергия, запасённая в создаваемом им магн. поле, записывается в форме, аналогичной выражению для кинетич. энергии.

W^m=¹/₂LI² (в СИ), W^m=¹/₂c²LI² (в системе СГС). (3)

Соотношение (3) позволяет различать И. внутреннюю L_i, определяющую энергию магн. поля, сосредоточенного в проводниках, и внешнюю L_e, связанную с внеш. магн. полем (L=L_i+L_e, L=L_i+L_e). В важном частном случае токовой цепи, выполненной из проводов, толщина к-рых мала по сравнению с радиусамиих изгибов или расстояниями между соседними проводами, можно считать, что структура токов и ближнего магн. поля такая же, как и для прямого провода того же сечения (подобные проводники наз. квазилинейными). В приближении заданной структуры токов, не зависящей от способа их возбуждения, И.

определяется только геометрией проводящей цепи (толщиной и длиной проводов и их формой). Для квазилинейного провода кругового сечения L_i=(m₀/8p)m_il (l — длина провода, m_i — магн. проницаемость проводника), а внешняя И. может быть представлена как индуктивность взаимная двух параллельных бесконечно тонких проводящих нитей, одна из к-рых (l₁) совпадает с осевой линией проводника, а другая (l₂) совмещена с его поверхностью:

где r₁, r₂ — радиус-векторы точек на контурах l_l,l₂,m _е

— магн. проницаемость окружающей среды [для аналогия, соотношений в системе СГС L «(m₀/4p)L]. Из (4) видно, что L_e логарифмически расходится при стремлении радиуса провода к нулю, поэтому идеализацией бесконечно тонкого провода нельзя пользоваться при описании явлений самоиндукции. Приближённые вычисления интеграла в (4) с учётом внутренней И. дают:

где l и а — длина и радиус провода. Это выражение обладает логарифмич. точностью — его относит. погрешность порядка величины l/ln(l/a). Примеры типичных электрич. цепей и выражения для их И. приведены на рис. 1 и 2.

Рис. 1. Круговой виток. Индуктивность витка (проводящего тора): L=m₀R(ln(8R/r)-2+¹/₄m_i), Гн, r<<R.

Особое значение в электротехнике и радиотехнике имеют проволочные катушки с достаточно плотной намоткой — соленоиды (рис. 3), применяемые для увеличения И. Поскольку И. цепей, в к-рые включены соленоиды, ими в основном и определяются, принято говорить об И. соленоида. Под величиной И. идеальногосоленоида понимают И. эфф. проводящей поверхности (совпадающей с его каркасом), по к-рой протекают азимутальные поверхностные токи с плотностью j

пов=Ik (I — ток в соленоиде, k — число витков на единице длины).

Понятие И. допускает обобщение на быстропеременные гармонич. ехр(iwt)-процессы, при описании к-рых нельзя пренебрегать запаздыванием эл.-магп. взаимодействий, скин-эффектом в проводниках, дисперсией среды. Комплексные амплитуды тока I_w и эдс самоиндукции E_w связаны соотношением:

И. L(w) зависит от частоты (как правило, уменьшается с её ростом). Эфф. сопротивление R

L(w) определяет часть энергетич. потерь, в т. ч. потери на излучение, и связано с L(w) Крамерса — Кронига соотношением:

где интеграл берётся в смысле гл. значения. На низких частотах сопротивлением R_L(w) можно пренебречь, тогда E_w и I_w сдвинуты по фазе на p/2. Соотношение (3) для высокочастотных процессов преобразуется к виду:

где W^m_w— усреднённая по периоду колебаний энергия ближних (квазистационарных) магн. полей (полная магн. энергия поля не определена из-за линейно растущей во времени энергии поля излучения).Если в цепи действует гармонич. сторонняя эдс , то во втором законе Кирхгофа величина E_w может быть перенесена (со сменой знака) в правую часть равенства:

где С —ёмкость, включённая в цепь.

Соотношение (9) позволяет трактовать величину Z_L=iwLкак индуктивную часть импеданса цепи (при атом Z_C=-i/w С —ёмкостная, a Z_R=R— активная части полного импеданса Z=Z_L+Z_C+Z_R). Принято считать, что импеданс двухполюсника имеет индуктивный характер, если его мнимая часть больше нуля [если рассматриваются ехр (-iwt)-процессы, то меньше нуля]. В технике довольно часто И. наз. любой двухполюсник, импеданс к-рого имеет индуктивный характер п в опредсл. диапазоне частот линейно зависит от w. Если индуктивные элементы выполнены в виде катушек самоиндукции, то считать их двухполюсниками можно, вообще говоря, только в том случае, когда взаимодействие через магн. поля между ними и с др. элементами цепи пренебрежимо мало. Тогда их импедансы можно складывать в соответствии с правилами Кирхгофа: при последовательном соединении , а при параллельном При описании сильноточных цепей часто требуется обобщение понятия И. на случай нелинейных систем. Если неподвижный проводящий контур помещён всреду, в к-рой вектор магн. индукции В и напряжённость магн. поля Н связаны нелинейным локальным соотношением: B(r, t)=B[H(r, t)], то сцепленный с контуром магн. поток можно считать однозначной ф-цией тока Ф=Ф(I). В соответствии с законом индукции Фарадея, эдс самоиндукции в контуре равна:

Величина L _Д(I)=d Ф /dIназ. дифференциальной (или иногда динамической) И. Выражение для запасённой энергии пост. тока приобретает вид:

B линейном приближении (при I «0) L _Д «L и выражения (10), (11) переходят в (2) и (3) соответственно. Лит.: Тамм И. Е., Основы теории электричества9 изд., М., 1976; Калантаров П. Л., Цейтлин Л. А. Расчет индуктивностей, 3 изд., Л., 1986; Ландау Л. Д. Лифшиц Е. М., Электродинамика сплошных сред, 2 изд. М., 1982. М. А. Миллер, Г. В. Пермитин

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.

Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля тока. Школьный курс физики

Главная | Физика 11 класс | Самоиндукция. Индуктивность

Самоиндукция.

Рассмотрим частный случай явления электромагнитной индукции. Если по катушке течёт ток, сила которого изменяется, то магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется. Поэтому возникает ЭДС индукции в том же самом проводнике, по которому идёт такой ток.

Явление возникновения вихревого электрического поля в замкнутом проводящем контуре при изменении силы тока в нём называют самоиндукцией, а ЭДС индукции — ЭДС самоиндукции

is.

При самоиндукции проводящий контур играет двоякую роль: по нему протекает ток, вызывающий индукцию, и в нём же появляется ЭДС индукции. Изменяющееся магнитное поле индуцирует ЭДС в том самом проводнике, по которому течёт ток, создающий это поле.

По правилу Ленца в момент нарастания силы тока напряжённость вихревого электрического поля направлена против тока. В этот момент вихревое поле препятствует увеличению силы тока. Наоборот, в момент уменьшения силы тока вихревое поле поддерживает его.

Это приводит к тому, что при замыкании цепи, содержащей источник постоянной ЭДС, определённое значение силы тока устанавливается не сразу, а постепенно с течением времени (рис. 4.15).

Рис. 4.15

При отключении источника ток в замкнутых контурах прекращается не мгновенно. Возникающая при этом ЭДС самоиндукции может превышать ЭДС источника, так как изменение силы тока и его магнитного поля при отключении источника происходит очень быстро.

Исследования физических явлений опытным путём

Явление самоиндукции можно наблюдать на простых опытах. На рисунке 4.16 показана схема параллельного включения двух одинаковых электрических ламп.

Рис. 4.16

Лампу 1 подключают к источнику через резистор R, а лампу 2 — последовательно с катушкой L с железным сердечником. При замыкании ключа первая лампа вспыхивает практически сразу, а вторая — с заметным запозданием. ЭДС самоиндукции в цепи этой лампы велика, и сила тока не сразу достигает своего максимального значения.

Появление ЭДС самоиндукции при размыкании можно наблюдать на опыте с цепью, схематически показанной на рисунке 4.17.

Рис. 4.17

При размыкании ключа в катушке L возникает ЭДС самоиндукции, поддерживающая первоначальный ток. В результате в момент размыкания ключа через гальванометр течёт ток (штриховая стрелка), направленный против начального тока до размыкания (сплошная стрелка). Причём сила тока при размыкании цепи превосходит силу тока, проходящего через гальванометр при замкнутом ключе ¹. Это означает, что ЭДС самоиндукции _is больше ЭДС батареи элементов.

---

¹ Это утверждение справедливо при условии, что сопротивление катушки пренебрежимо мало.

Индуктивность контура.

Модуль индукции В магнитного поля, создаваемого током в любом замкнутом контуре, пропорционален силе тока. Так как магнитный поток Ф пропорционален В, то Ф ∼ В ∼ I.

Φ = LI,

где L — коэффициент пропорциональности (индуктивность контура, или коэффициент самоиндукции) между силой тока в проводящем контуре и созданным им магнитным потоком, пронизывающим этот контур.

Индуктивностью контура (или коэффициентом самоиндукции) называют физическую величину, равную отношению магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, к силе тока в этом контуре.

Используя закон электромагнитной индукции, можно записать формулу для ЭДС самоиндукции:

При этом необходимо учесть, что форма контура остаётся неизменной и магнитный поток изменяется только за счёт изменения силы тока.

Из последней формулы следует, что индуктивность — это физическая величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1 А за 1 с. Индуктивность, подобно ёмкости конденсатора, зависит от размеров проводника и его формы, но не зависит непосредственно от силы тока в проводнике. Кроме геометрии проводника, индуктивность определяется магнитными свойствами среды, в которой находится проводник.

Единицу индуктивности в СИ называют генри (Гн). Индуктивность проводника равна 1 Гн, если в нём при изменении силы тока на 1 А за 1 с возникает ЭДС самоиндукции 1 В.

Энергия магнитного поля тока.

Магнитное поле тока обладает энергией. В этом можно убедиться, рассмотрев процесс спадания тока в катушке при отсоединении её от источника тока (рис. 4.18).

Рис. 4.18

До размыкания ключа в катушке течёт некоторый ток I₀, который создаёт магнитное поле вокруг проводника. При размыкании цепи фактически остаётся последовательная цепь, состоящая из катушки индуктивности и резистора. Ток в катушке благодаря самоиндукции спадает постепенно, и при этом на сопротивлении R продолжает выделяться количество теплоты (в соответствии с законом Джоуля—Ленца). За счёт чего выделяется это количество теплоты, ведь источник питания уже отключён? При этом в цепи ток убывает, и индукция создаваемого им магнитного поля тоже уменьшается. Тем самым можно вполне говорить об энергии магнитного поля тока.

При замыкании цепи, когда сила тока начинает увеличиваться, в проводнике появляется вихревое электрическое ноле, действующее против того электрического поля, которое создаётся в проводнике благодаря источнику тока. Для того чтобы сила тока стала равной I, источник тока должен совершить работу против сил вихревого поля. Эта работа идёт на увеличение энергии магнитного поля тока. Вихревое поле совершает отрицательную работу. При размыкании цепи ток исчезает, и вихревое поле совершает положительную работу. Запасённая током энергия выделяется. Это обнаруживается по мощной искре, возникающей при размыкании цепи с большой индуктивностью.

Выражение для энергии магнитного поля тока можно записать, используя аналогию между индуктивностью L в электродинамике и массой m в механике. Для того чтобы изменить скорость тела на определённую величину, требуется время. При постоянной силе это время тем больше, чем больше масса m тела. Для изменения силы тока в катушке на определённую величину также требуется время — оно тем больше, чем больше индуктивность L катушки. Согласно законам механики, для увеличения скорости тела нужно совершить работу. При торможении тело само совершает положительную работу. Для создания тока нужно совершить работу по преодолению вихревого электрического поля, а при исчезновении тока это поле само совершает работу.

Индуктивность L является аналогом массы m, а сила тока I — аналогом скорости υ (как величина, характеризующая движение электрических зарядов). Поэтому естественно предположить, что энергию магнитного поля тока W_м можно считать величиной, подобной кинетической энергии тела mυ² / 2 в механике, и записать в виде

Именно такое выражение можно получить в результате расчётов.

При изучении электростатики мы познакомились с понятием объёмной плотности энергии электрического поля. По аналогии можно ввести понятие объёмной плотности энергии магнитного поля. Вычисления показывают, что плотность энергии магнитного поля w_м (т. е. энергия единицы объёма) пропорциональна квадрату магнитной индукции, подобно тому как плотность энергии электрического ноля пропорциональна квадрату напряжённости электрического поля. Расчёты, выполненные для вакуума, приводят к следующему выражению (оно приведено в единицах СИ):

Вопросы:

1. В чём заключается явление самоиндукции?

2. В каких опытах можно наблюдать явление самоиндукции?

3. Что называют индуктивностью контура? От каких факторов она зависит?

4. От каких физических величин зависит ЭДС самоиндукции?

5. Как можно определить энергию магнитного поля тока?

Вопросы для обсуждения:

1. Объясните явления, описанные Ленцем в следующем фрагменте: «Искра при открытии цепи является сильнее тогда, когда употребляют для закрытия длинную проволоку, нежели короткую, хотя самый ток в первом случае бывает слабее по причине плохой проводимости длинной проволоки. Искра при открытии цепи будет сильнее, когда длинную соединительную проволоку наматывают на цилиндр в виде спирали, а ещё сильное, когда цилиндр будет железный».

2. К батарее аккумуляторов присоединены параллельно две цепи. Одна из них содержит лампы накаливания, а другая — большой электромагнит. Сила тока в обеих цепях одна и та же. При размыкании какой из цепей будет наблюдаться более сильная искра?

3. Объясните превращения энергии, происходящие при следующих процессах:

а) магнитная стрелка поворачивается вблизи провода, но которому пустили ток;

б) электромагнит притягивает к себе якорь;

в) от электромагнита, по обмотке которого идёт ток, отрывают якорь;

г) постоянный магнит притягивает к себе кусок железа.

Пример решения задачи

Магнитное поле создаётся протекающим ио катушке постоянным током. Магнитный поток этого поля через катушку равен 0,2 Вб, индуктивность катушки равна 0,06 Гн. Чему равна энергия магнитного поля катушки?

Ответ: W_м ≈ 0,3 Дж.

Упражнения:

1. Сила тока в катушке из 150 витков равна 7,5 Л. При этом создаётся магнитный поток 2 мВб. Чему равна индуктивность катушки?

2. При помощи реостата равномерно увеличивают силу тока в катушке со скоростью 100 А/с. Какая ЭДС самоиндукции возникает в катушке, если её индуктивность равна 200 мГн?

3. Какая ЭДС самоиндукции возникает в обмотке электромагнита индуктивностью 0,4 Гн при равномерном изменении силы тока в ней на 5 А за 0,02 с?

4. Сила тока в катушке сопротивлением 5 Ом равна 17 А, индуктивность катушки — 50 мГн. Каким будет напряжение на зажимах катушки, если сила тока в ней равномерно возрастает со скоростью 1000 А/с?

5. В катушке индуктивностью 0,6 Гн сила тока равна 20 А. Чему равна энергия магнитного поля этой катушки? Как изменится эта энергия, если сила тока уменьшится вдвое?

6. Сила тока в катушке уменьшилась с 12 А до 8 А. При этом энергия магнитного поля катушки уменьшилась на 2 Дж. Определите индуктивность катушки. Чему равна энергия её магнитного поля в обоих случаях?

Это любопытно. ..

Интересные факты

Сопротивление массивных проводников мало, поэтому возбуждаемая в них ЭДС индукции способна создать индукционные токи очень большой силы. Эти токи, называемые токами Фуко ¹ или вихревыми токами, можно использовать для нагревания проводников.

---

¹ По имени исследовавшего их французского физика Жана Фуко (1819—1860).

На этом принципе основано устройство индукционных электропечей. Особенно широкое применение эти печи получили для разогрева металлов перед их ковкой, штамповкой, для поверхностной закалки металлов, для их плавки в вакууме. Кроме того, созданы индукционные кухонные плиты (рис. 4.19) для приготовления и разогревания пищи.

Рис. 4.19

Во многих электротехнических устройствах возникновение токов Фуко приводит к бесполезным потерям энергии на выделение количества теплоты. Поэтому железные сердечники трансформаторов, электродвигателей делают не сплошными, а состоящими из отдельных пластин, изолированных друг от друга. Причём поверхности пластин должны быть перпендикулярны направлению вектора напряжённости вихревого электрического поля. В этом случае сопротивление пластин электрическому току будет максимальным.

Любопытные явления возникают при взаимодействии токов Фуко с вызвавшим их магнитным полем. На рисунке 4.20 изображён массивный медный маятник, колеблющийся между полюсами сильного электромагнита.

Рис. 4.20

При приближении маятника к зазору магнита в нём возникает индукционный ток, который, согласно правилу Ленца, имеет такое направление, что созданное им поле направлено против поля магнита. В результате происходит торможение маятника. При выходе маятника из зазора магнита поток, пронизывающий маятник, уменьшается и (согласно правилу Ленца) возникает притяжение маятника к магниту, и он опять тормозится. Этот эффект используют для успокоения колебаний стрелок измерительных приборов. Для этого на оси стрелки прибора закрепляют алюминиевую пластинку, движущуюся в зазоре постоянного магнита.

Предыдущая страницаСледующая страница

Индуктивность | электроника | Британика

Джозеф Генри

Просмотреть все СМИ

Похожие темы:

Генри самоиндукция взаимная индуктивность обратная ЭДС цепь переменного тока

См. все связанное содержимое →

индуктивность , свойство проводника (часто в форме катушки), которое измеряется величиной электродвижущей силы или напряжения, индуцированного в нем, по сравнению со скоростью изменения электрический ток, создающий напряжение. Постоянный ток создает стационарное магнитное поле; постоянно меняющийся ток, переменный ток или флуктуирующий постоянный ток создают переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцирует электродвижущую силу в проводнике, находящемся в поле. Величина индуцированной электродвижущей силы пропорциональна скорости изменения электрического тока. Коэффициент пропорциональности называется индуктивностью и определяется как значение электродвижущей силы, индуцируемой в проводнике, деленное на величину скорости изменения тока, вызывающего индукцию.

Если электродвижущая сила индуцируется в проводнике, отличном от того, в котором изменяется ток, явление называется взаимной индукцией, примером которого является трансформатор. Однако изменяющееся магнитное поле, вызванное переменным током в проводнике, также индуцирует электродвижущую силу в самом проводнике, по которому течет изменяющийся ток. Такое явление называется самоиндукцией, а отношение индуцированной электродвижущей силы и скорости изменения тока определяется как самоиндукция.

Викторина «Британника»

Электричество: короткие замыкания и постоянные токи

Самоиндуцируемая электродвижущая сила противодействует вызывающему ее изменению. Следовательно, когда ток начинает течь через катушку с проводом, он испытывает сопротивление своему течению в дополнение к сопротивлению металлического провода. С другой стороны, когда электрическая цепь с постоянным током и катушкой внезапно размыкается, разрушающееся и, следовательно, уменьшающееся магнитное поле вызывает индуцированную электродвижущую силу, которая стремится поддерживать ток и магнитное поле и может вызвать искру. между контактами выключателя. Таким образом, самоиндукцию катушки или просто ее индуктивность можно рассматривать как электромагнитную инерцию, свойство, которое противодействует изменениям как токов, так и магнитных полей.

Индуктивность зависит от размера и формы данного проводника, количества витков, если это катушка, и типа материала вблизи проводника. Катушка, намотанная на сердечник из мягкого железа, гораздо эффективнее подавляет возрастание тока, чем такая же катушка с воздушным сердечником. Железный сердечник увеличивает индуктивность; при той же скорости изменения тока в катушке присутствует большая противодействующая электродвижущая сила (противоэдс), которая подавляет ток.

Единицей магнитной индуктивности является генри, названный в честь 19Американский физик 19-го века Джозеф Генри впервые обнаружил явление самоиндукции. Один генри равен одному вольту, деленному на один ампер в секунду. Если ток, изменяющийся со скоростью один ампер в секунду, индуцирует электродвижущую силу в один вольт, цепь имеет индуктивность в один генри, что является относительно большой индуктивностью.

Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена ​​Адамом Августином.

Что такое индуктор? – Определение TechTarget

К

• Роберт Шелдон

Что такое индуктор?

Катушка индуктивности — это пассивный электронный компонент, который временно накапливает энергию в магнитном поле, когда электрический ток протекает через катушку катушки индуктивности. В своей простейшей форме индуктор состоит из двух клемм и катушки из изолированного провода, которая либо закручивается вокруг воздуха, либо окружает материал сердечника, усиливающий магнитное поле. Катушки индуктивности помогают справляться с колебаниями электрического тока, проходящего через цепь.

Когда электрический ток течет по проводнику, такому как медный провод, ток создает небольшое магнитное поле вокруг провода. Если проволока свернута в катушку, магнитное поле становится намного сильнее. Если проволока намотана вокруг центрального сердечника, сделанного из такого материала, как железо, магнитное поле становится еще сильнее — по сути, так работает электромагнит. Магнитное поле полностью зависит от электрического тока. Изменение электрического тока также изменяет это поле.

Индукторы

используют взаимосвязь между электрическим током и магнитным полем для компенсации изменений в протекании тока. Когда ток начинает проходить через катушку индуктора, магнитное поле начинает расширяться, пока окончательно не стабилизируется. До тех пор катушка препятствует протеканию тока. После того, как магнитное поле стабилизируется, ток через катушку течет нормально.

Энергия сохраняется в магнитном поле, пока ток продолжает течь через катушку. Когда ток перестает течь, магнитное поле начинает разрушаться, и магнитная энергия снова преобразуется в электрическую энергию, которая продолжает поступать в цепь до тех пор, пока магнитное поле полностью не исчезнет.

Катушки индуктивности и индуктивности

Если поток тока остается в устойчивом состоянии, ток проходит через индуктор точно так же, как любой провод, без какой-либо реакции со стороны индуктора. Однако при резких изменениях тока индуктор пытается им противостоять.

Катушка индуктивности всегда отстает от изменения тока из-за своего магнитного поля. Когда ток изменяется, магнитное поле катушки индуктивности изменяется — увеличивается, если ток увеличивается, и уменьшается, если ток уменьшается. Изменения в магнитном поле вызывают изменения в магнитном потоке, который, в свою очередь, индуцирует электромагнитное поле (ЭДС), которое пытается противодействовать изменению тока. Если ток уменьшается, ЭДС пытается его увеличить. Если ток увеличивается, ЭДС пытается его уменьшить.

Способность индуктора сопротивляться изменениям тока называется его индуктивностью, которая представляет собой отношение напряжения к скорости изменения тока в катушке. Стандартной единицей индуктивности является генри (Гн). Поскольку генри является такой большой единицей, многие катушки индуктивности измеряются в меньших количествах, таких как миллигенри, сокращенно мГн (1 мГн равен 10 ^-3 Гн), и микрогенри, сокращенно мкГн (1 мкГн равен 10 ^-6 Н). Иногда используются наногенри (нГн) (1 нГн равен 10 ^-9 Н).

На уровень индуктивности катушки индуктивности могут влиять многие факторы, в том числе количество витков, длина намотанной проволоки, материал, используемый для сердечника, а также размер и форма сердечника. Если сердечник не используется, то индуктивность также зависит от радиуса катушки.

Для данного радиуса катушки и количества витков воздушные сердечники или сердечники без твердых сердечников обеспечивают наименьшую индуктивность. Такие материалы, как дерево, стекло и пластик, известные как диэлектрические материалы, по своей индуктивности практически такие же, как воздух. Ферромагнитные материалы, такие как железо, многослойное железо и порошковое железо, увеличивают индуктивность. В некоторых случаях это увеличение составляет порядка тысяч раз. Форма ядра также имеет значение. Тороидальные или кольцевые сердечники обеспечивают большую индуктивность для данного материала сердечника и количества витков, чем соленоидальные или цилиндрические сердечники.

Изготовление катушек индуктивности на микросхемах интегральных схем (ИС) может быть трудным, но выполнимым, хотя они имеют довольно низкую индуктивность. Когда катушки индуктивности нельзя использовать, их можно заменить резисторами. В некоторых случаях индуктивность можно моделировать с помощью транзисторов, резисторов и конденсаторов, встроенных в микросхемы.

Хотя изготовление катушек индуктивности на микросхемах интегральных схем сложно, но все же возможно. Катушки индуктивности

используются с конденсаторами в беспроводной связи, аудиосистемах и многих других приложениях. Катушка индуктивности, соединенная последовательно или параллельно с конденсатором, может помочь отфильтровать нежелательные сигналы. Большие катушки индуктивности используются в источниках питания электронной аппаратуры всех типов, в том числе компьютеров и их периферийных устройств. В этих системах катушки индуктивности помогают сгладить мощность выпрямленного переменного тока (AC), обеспечивая чистую мощность постоянного тока (DC), подобную батарее.

См. также: электромагнитная индукция, электрическая диэлектрическая проницаемость, электрическая сеть, вольт на метр, диэлектрическая проницаемость, ультраконденсатор, преобразователь, пикофарад на метр, кулон, закон Ома, чистое электричество, вольт-ампер, полное сопротивление, электрическая проводимость и сопротивление.

Последнее обновление: декабрь 2022 г.

Продолжить чтение О катушке индуктивности

• Масштабирование новых технологий памяти, используемых для постоянной памяти

• ЦП и микропроцессор: в чем разница?

• Создание руководства по электробезопасности для центра обработки данных

• Инструменты и советы по отслеживанию энергопотребления сервера

• Какое отношение сигнал постоянного тока в вольтах имеет к телекоммуникациям?

ESG-отчетность

Отчетность

ESG — это тип корпоративного раскрытия информации, в котором подробно описываются экологические, социальные и управленческие (ESG) обещания, усилия и прогресс организации.

Сеть

• ACK (подтверждение)

  В некоторых протоколах цифровой связи ACK — сокращение от «подтверждение» — относится к сигналу, который устройство отправляет, чтобы указать…

• поставщик сетевых услуг (NSP)

  Поставщик сетевых услуг (NSP) — это компания, которая владеет, управляет и продает доступ к магистральной инфраструктуре Интернета и …

• неэкранированная витая пара (UTP)

  Неэкранированная витая пара (UTP) — это повсеместно распространенный тип медных кабелей, используемых в телефонной проводке и локальных сетях (LAN).

Безопасность

• Требования PCI DSS 12

  Требования PCI DSS 12 представляют собой набор мер безопасности, которые предприятия должны внедрить для защиты данных кредитных карт и соблюдения …

• данные держателя карты (CD)

  Данные держателя карты (CD) — это любая личная информация (PII), связанная с лицом, у которого есть кредитная или дебетовая карта.

• CSR (запрос на подпись сертификата)

  Запрос на подпись сертификата (CSR) — это специально отформатированное зашифрованное сообщение, отправляемое с цифрового протокола Secure Sockets Layer (SSL) …

ИТ-директор

• системное мышление

  Системное мышление — это целостный подход к анализу, который фокусируется на том, как взаимодействуют составные части системы и как…

• краудсорсинг

  Краудсорсинг — это практика обращения к группе людей для получения необходимых знаний, товаров или услуг.

• синтетические данные

  Синтетические данные — это информация, созданная искусственно, а не в результате событий реального мира.

HRSoftware

• вовлечения сотрудников

  Вовлеченность сотрудников — это эмоциональная и профессиональная связь, которую сотрудник испытывает к своей организации, коллегам и работе.