Основною функцією індуктивності є накопичення змінного струму (зберігання електричної енергії у формі магнітного поля), але вона не може накопичувати постійний струм (постійний струм може безперешкодно проходити через котушку індуктивності).
Основна функція ємності полягає в накопиченні постійного струму (зберігання електричної енергії безпосередньо на пластинах конденсатора), але вона не може накопичувати змінний струм (змінний струм може проходити через конденсатор без перешкод).
Найпримітивніша індуктивність була відкрита англійським вченим Фарадеєм у 1831 році.
Типовими застосуваннями є різні трансформатори, двигуни тощо.
Принципова схема котушки Фарадея (котушка Фарадея — котушка взаємної індуктивності)
Інший вид індуктивності - самокотушка індуктивності
У 1832 році американський вчений Генрі опублікував статтю про явище самоіндукції. Через важливий внесок Генрі в явище самоіндукції люди називають одиницю індуктивності Генрі, скорочено Генрі.
Явище самоіндукції — це явище, яке Генрі випадково виявив, коли проводив експеримент з електромагнітом. У серпні 1829 року, коли в школі були канікули, Генрі вивчав електромагніти. Він виявив, що котушка виробляє несподівані іскри, коли живлення було відключено. На літніх канікулах наступного року Генрі продовжив вивчати експерименти, пов'язані з самоіндукцією.
Нарешті, у 1832 році була опублікована стаття, в якій зроблено висновок, що в котушці зі струмом, коли струм змінюється, буде генеруватися індукована електрорушійна сила (напруга), щоб підтримувати вихідний струм. Отже, коли джерело живлення котушки від’єднано, струм миттєво зменшується, і котушка генеруватиме дуже високу напругу, а потім з’являться іскри, які побачив Генрі (висока напруга може іонізувати повітря, а коротке замикання — іскри).
Котушка самоіндукції
Фарадей відкрив явище електромагнітної індукції, найважливішим елементом якого є те, що зміна магнітного потоку породжує індуковану електрорушійну силу.
Стабільний постійний струм завжди рухається в одному напрямку. У замкнутому контурі його струм не змінюється, тому струм, що протікає через котушку, не змінюється, і її магнітний потік не зміниться. Якщо магнітний потік не змінюється, індукована електрорушійна сила не буде створюватися, тому постійний струм може легко проходити через котушку індуктора без перешкод.
У ланцюзі змінного струму напрямок і величина струму змінюються з часом. Коли змінний струм проходить через котушку індуктивності, у міру того як величина та напрямок струму змінюються, магнітний потік навколо індуктора також постійно змінюватиметься. Зміна магнітного потоку викличе генерацію електрорушійної сили, а ця електрорушійна сила просто перешкоджає проходженню змінного струму!
Звичайно, ця перешкода не заважає проходженню змінного струму на 100%, але збільшує складність проходження змінного струму (імпеданс зростає). У процесі блокування проходження змінного струму частина електричної енергії перетворюється у форму магнітного поля та зберігається в індукторі. Це принцип індуктора, що накопичує електричну енергію
Принцип накопичення та вивільнення електричної енергії індуктора є простим процесом:
Коли струм котушки збільшується, викликаючи зміну навколишнього магнітного потоку, змінюється магнітний потік, створюючи зворотну індуковану електрорушійну силу (зберігаючи електричну енергію), блокуючи збільшення струму
Коли струм котушки зменшується, викликаючи зміну навколишнього магнітного потоку, змінюється магнітний потік, створюючи індуковану електрорушійну силу в тому самому напрямку (вивільняючи електричну енергію), блокуючи зменшення струму
Одним словом, індуктор - консерватор, завжди зберігає початковий стан! Він ненавидить зміни і вживає заходів, щоб запобігти зміні струму!
Індуктор схожий на резервуар для води змінного струму. Коли струм у колі великий, він зберігає його частину, а коли струм малий, він випускає його для доповнення!
Зміст статті взято з Інтернету
Час публікації: 27 серпня 2024 р