전자기 유도는 단일 도체 또는 코일에 대해 움직이는 자속이 도체 또는 코일에 기전력을 유도 할 때 발생합니다. 코일을 통한 전류의 증가 또는 감소는 변화하는 플럭스를 생성하기 때문에 자체 전류 변화에 의해 코일 내에서 기전력이 유도됩니다. 동일한 효과가 인접한 코일에 기전력을 유도 할 수 있습니다. 각각의 경우에 유도 된 기전력 수준은 코일의 자체 인덕턴스 또는 두 코일 사이의 상호 인덕턴스에 따라 다릅니다. 모든 경우에,유도된 기전력의 극성은 기전력을 유도한 원래의 변화에 반대한다.
인덕터 또는 초크라는 구성 요소는 지정된 인덕턴스 값을 갖도록 구성됩니다. 인덕터는 직렬 또는 병렬로 작동 할 수 있습니다. 가장 짧은 도체조차도 인덕턴스를 가지고 있습니다. 이것은 보통 쓸모 없는 양이고 길잃은 유도자이라고 불립니다.
코일 및 도체 인덕턴스
자기장을 통해 움직이는 도체에서 기전력이 유도되고 코일에서 전류의 성장이 다른 자기 결합 코일에서 기전력을 유도 할 수 있음이 입증되었습니다. 코일은 전류 레벨이 변화함에 따라 그 자체로 전압을 유도하는 것도 가능하다. 이 현상을 자기 인덕턴스라고하며 원리는 그림 1 에 나와 있습니다.
그림 1.1: 전류 운반 코일 및 그 단면적
코일의 회전 주위에서 바깥쪽으로 자라는 자속은 다른 코일을 회전시키고 코일 내의 기전력을 유도한다.
코일의 각 회전에는 코일을 통해서 흐르는 현재에 의해 일어난 그것의 주위에 유출이 있습니다. 그러나,편의를 위해,그림은 코일에 한 차례 주위에 플럭스의 성장을 보여줍니다. 전류가 성장함에 따라 플럭스가 바깥쪽으로 확장되고 다른 회전을 절단(또는 브러시)하는 것을 볼 수 있습니다. 이것은 다른 회전에서 유도되는 현재를 일으키는 원인이 되고,유도된 현재의 방향은 그(것)들을 유도하는 유출에 반대하는 유출을 설치했다 그런이다.
코일을 통과하는 전류가 한 번에 모든 회전 주위에서 플럭스가 커지게한다는 것을 기억하면서,매 턴마다 플럭스가 다른 모든 회전에서 그것을 반대하는 전류를 유도한다는 것을 알 수 있습니다.
반대 플럭스를 설정하려면 코일의 유도 전류가 외부 공급원으로부터 코일을 통해 흐르는 전류와 반대되어야 합니다. 유도 전류는 물론 유도 기전력의 결과입니다. 따라서,코일의 자기 인덕턴스는 코일을 통해 전류를 구동하는 외부 기전력에 반대하는 유도 기전력을 설정한다는 것을 알 수있다. 이 유도 된 기전력은 공급 전압과 반대이기 때문에 일반적으로 역 기전력 또는 역 기전력이라고합니다. 역기전력은 코일 전류가 증가하거나 감소할 때만 발생합니다. 전류가 일정한 수준에 도달하면 플럭스는 더 이상 변하지 않으며 역기전력은 생성되지 않습니다.
단 하나 지휘자 조차 각자 유도자를 비치하고 있습니다. 그림 2 는 도체에서 전류가 증가 할 때 플럭스가 도체 중심에서 바깥쪽으로 증가 할 수 있음을 보여줍니다. 이 플럭스는 도체의 다른 부분을 절단하고 역기전력을 유도합니다.
도.2:도체 단면
도체 내의 전류의 성장은 도체의 다른 부분에서 기전력을 유도한다.
도 3 에서는,코일에서 유도된 역기전력의 극성이 주어진 공급 전압 극성에 대해 도시되어 있다. 그림 3(에이)에서 스위치가 닫히고 전류가 0 에서 증가하기 시작합니다. 역기전력(엘)의 극성은 내가 성장함에 반대하므로 공급 전압과 직렬 반대입니다. 스위치가 열리면(그림 3(비)),전류는 0 으로 떨어지는 경향이 있습니다. 그러나 이제 엘의 극성은 그것이 나 의 쇠퇴에 반대하도록합니다. 이 코일의 인덕턴스에 따라 달라집니다 사실,엘 스위치 단자에 아크가 발생할 수 있습니다.
도.3:유도 된 기전력 극성
코일에 유도 된 역 기전력은 항상 전류의 성장 또는 감소에 반대합니다.인덕턴스의 인덕턴스는 다음과 같습니다.
따라서 인덕턴스,유도 전압 및 전류 변화율 간의 관계는 다음과 같습니다.:
\
음수 기호는 때때로 유도 기전력이 적용된 기전력에 반대되는 것을 보여주기 위해 엘 앞에 포함됩니다.
특정 인덕턴스를 갖도록 구성된 코일은 일반적으로 인덕터 또는 초크라고합니다. 그림 3 에 표시된 인덕터의 그래픽 기호에 유의하십시오.
자기 인덕턴스 공식
코일 치수 및 회전 수를 포함하는 인덕턴스 식을 도출 할 수 있습니다.
그림 4.4:코일의 회전 수
코일의 인덕턴스는 회전 수와 플럭스 및 전류 변화에 따라 다릅니다.
수학식 2 에서:
\
엘을 방정식(1)으로 대입하면
\
또는
\
또한,
\
따라서,
$피=배(7060)
$피=배(7060)
$피(7060)
$피(7060)
$피(7060)
$피(7060)
$피(7060)
$피(7060)
$피(7060)
$피(7060)
$피(7060)
$피(7060)
$피(7060)
$피(7060)
$피(7060)
$피(7060)
$피(7060)나는 최대 전류 레벨이기 때문에,그것은 또한 0 에서 최대 레벨까지의 전류(1259)의 변화를 나타낸다. 따라서,변화에 유출은
$\Delta\피={{\mu}_{o}}\회{{\mu}_{r}}\번\Delta i\번 N\N 회\frac{A}{l}$
를 대체하∆ϕ 에서 방정식(3)제공
\
나
\
참고는,그림에 나타낸 바와 같이 5,인덕턴스에 비례하는 횡단면의 지역 코일과 사각형의 수집니다. 그것은 또한 코일 길이에 반비례합니다. 따라서 최대 인덕턴스는 단면적이 크고 회전 수가 많은 짧은 코일로 얻을 수 있습니다.
그림.5:코일 차원
코일 유도자는 그것의 차원 및 그것의 핵심 침투성에서 산출될 수 있습니다.
방정식(4)은 이제 알려진 치수의 코일의 인덕턴스를 계산하는 수단을 제공한다. 또는 코일에 주어진 인덕턴스가 필요한 치수를 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 플럭스 밀도가 변할 때 강자성 물질의 투과성이 변하기 때문에 철 코어 코일에는 그렇게 쉽게 적용되지 않습니다. 결과적으로,철 코어 코일의 인덕턴스는 코일 전류가 증가하고 감소함에 따라 끊임없이 변화하고 있습니다.
비유 인성 코일
많은 경우에 비유 인성 코일을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 코일을 구성하기 위해 권선은 그림 6 과 같이 두 개의 나란히 도체로 만들어집니다. 각 코일 회전에는 반대 방향에 있는 인접한 회전 나르는 현재가 있습니다. 인접한 회전에 의해 생성 된 자기장은 서로 상쇄됩니다. 따라서 카운터 기전력이 생성되지 않으며 코일은 비 유도 성입니다.
도.6:비 유도 코일
자기 인덕턴스 예
900 회전 솔레노이드 총 플럭스 1.33 엑스 10-7 와트 통해 공기 코어 때 코일 전류 100. 플럭스가 0 에서 최대 레벨까지 증가하는 데 75 밀리 초가 걸리면 코일의 인덕턴스를 계산하십시오. 또한,플럭스 성장 동안 코일에 유도 된 역 기전력을 결정하십시오.1259>솔루션
$\시작{정렬}&\델타\피=1.2018 년 12 월 1 일,2018 년 12 월 1 일,2018 년 12 월 1 일,2018 년 12 월 1 일,2018 년 12 월 1 일,2018 년 12 월 1 일,2018 년 12 월 1 일,2018 년 12 월 1 일,2018 년 12 월 1 일,2018 년 12 월 1 일,2018 년 12 월 1 일,2018 년 12 월 1 일,2018 년 12 월(3):
\
방정식에서(2)
\
상호 인덕턴스
하나의 코일로부터의 플럭스가 다른 인접한(또는 자기 적으로 결합 된)코일을 절단 할 때,기전력은 제 2 코일에 유도된다. 렌츠의 법칙에 따라 두 번째 코일에 유도 된 기전력은 첫 번째 코일의 원래 플럭스에 반대하는 플럭스를 설정합니다. 따라서 유도 기전력은 다시 역 기전력이며,이 경우 유도 효과를 상호 인덕턴스라고합니다. 그림 7 은 상호 인덕턴스를 가진 코일에 사용되는 그래픽 심볼을 보여 주며 결합 된 코일이라고도합니다.
그림.7:공기와 철에 의하여 응어리를 빼는 코일을 위한 도표 상징
각자 유도자 같이,상호적인 유도자는 헨리(시간)에서 측정됩니다.
상호 인덕턴스 공식
두 코일은 다른 코일에서 1 아/초의 속도로 전류를 변화시킴으로써 하나의 코일에 1 볼트의 기전력이 유도 될 때 1 시간의 상호 인덕턴스를 갖는다.
이 정의는 유도 전압과 전류 변화율에 대한 상호 인덕턴스와 관련된 방정식을 야기합니다:
\
외부 소스로부터 전류가 전달되는 코일을 1 차 코일이라고 하며,그 안에 유도된 기전력이 있는 코일을 2 차 코일이라고 한다.
2 차 코일에 유도된 기전력에 대한 방정식은 다음과 같이 쓸 수 있다:
\
여기에∆ϕ 은 총 변화속으로 연결 보조 권선,Ns 의 수집에 보조 권선 및∆t 는 데 필요한 시간입니다 유출에 대한 변경합니다.
방정식(6)에서 방정식(5)으로 엘 을 대입하면
\
그러므로,
\
도 8(가)은 2 개의 코일이 단일 강자성 코어에 권취될 때,1 차 코일에 의해 생성된 모든 플럭스가 2 차 코일과 효과적으로 연결된다는 사실을 도시한다. 그러나,코일이 공기 응어리를 뺄 때,1 차로부터의 플럭스의 일부만이 2 차와 연결될 수 있다. 얼마나 많은 1 차 플럭스가 2 차 플럭스를 절단하는지에 따라,코일은 느슨하게 결합되거나 단단히 결합 된 것으로 분류 될 수있다. 여기서 2 차 권선의 각 회전은 1 차 권선의 한 회전과 나란히 있습니다. 이 유행에 있는 감긴 코일은 이분에게 말합니다.
그림.8:1 차 및 2 차 코일의 플럭스 결합
2 차 코일과 연결하는 1 차 권선으로부터의 플럭스의 양은 코일이 얼마나 가깝게 결합되었는지에 달려있다. 커플 링 계수는 연결을 정의합니다.
1 차에서 2 차로 연결하는 플럭스의 양은 또한 결합 계수의 관점에서 정의된다. 모든 1 차 플럭스가 2 차 플럭스와 연결되면 커플 링 계수는 1 입니다. 1 차 플럭스의 50%만이 2 차 코일과 연결될 때 커플 링 계수는 0.5 입니다. 따라서,
\
식(7)로 돌아갑니다. 1 차 코일의 총 플럭스 변화는 2 차 코일과 연결하는 플럭스가 케이 2 차 코일의 총 플럭스 변화입니다. 따라서 방정식 미디엄
\
또한,방정식(8)에$를 대입하면
\
또는
\
단독으로 고려 된 각 권선은 방정식(4)에서 계산할 수있는 자체 인덕턴스를 가지고 있습니다. 따라서,1 차 코일을 위해,
${{1259>및 2 차
$는 2 차
$는 2 차
$는 2 차
$는 2 차
$는 2 차
$는 2 차
$는 2 차
$는 2 차
$는 2 차
$는 2 차
$는 2 차
$는 2 차
두 권선이 공통 코어(그림 9 에서와 같이 자기 또는 비자 성)를 공유한다고 가정하면 엘 1 과 엘 2 에 대한 식의 유일한 차이점은 회전 수입니다.
그림 10.9: 따라서 동일한 코어에 두 개의 권선
,
${{2018 년 11 월 1 일-2018 년 12 월 1 일-2018 년 12 월 1 일-2018 년 12 월 1 일-2018 년 12 월 1 일-2018 년 12 월 1 일-2018 년 12 월 1 일-2018 년 12 월 1 일-2018 년 12 월 1 일-2018 년 12 월 1 일-2018 년 12 월 1 일-2018 년 12 월 1 일-2018 년 12 월 1 일-2018 년 12 월 1 일-2018 년 12 월)}^{2}}$
또는
\
방정식 9 와 10 을 비교하면 다음과 같은 것을 알 수 있습니다,
\
상호 인덕턴스 예
두 개의 동일한 코일이 500 의 상대 투과성을 갖는 링 모양의 철심에 감겨 있습니다. 각 코일에는 100 회전이 있으며 코어 치수는 다음과 같습니다. 각 코일의 인덕턴스와 코일 사이의 상호 인덕턴스를 계산하십시오.
솔루션
방정식에서(4):
\
코일은 같은 철 코어에 감겨있다,케이=1. 방정식(11):
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