Príspevok vysvetľuje reakciu induktorov na jednosmerné a striedavé napätie, ako aj na použitie s kondenzátormi, ktoré sa často používajú ako doplnková súčasť tlmivky.
Vlastnosti induktora
Induktory sú známe svojou vlastnosťou uchovávať v nich elektrickú energiu vo forme magnetickej energie. K tomu dochádza, keď je induktor napájaný elektrickým prúdom vo vnútri uzavretého obvodu.
Induktor reaguje uložením elektrickej energie v ňom na konkrétnu počiatočnú okamžitú polaritu prúdu a uvoľní akumulovanú energiu späť do obvodu, akonáhle je polarita prúdu obrátená alebo je vypnuté elektrické napájanie.
To sa podobá fungovaniu kondenzátora, aj keď opačným spôsobom, pretože kondenzátory nereagujú na počiatočný prúdový náraz, skôr ho ukladajú postupne.
Preto sa tlmivky a kondenzátory navzájom dopĺňajú, ak sa používajú spoločne v elektronickom obvode.
Induktor s kondenzátorom
Induktor sa bude v zásade správať a vytvárať skrat cez seba, keď je vystavený jednosmernému prúdu, zatiaľ čo pri použití so striedavým prúdom ponúka opačnú alebo obmedzujúcu reakciu.
Veľkosť tejto protichodnej reakcie alebo sily induktora na striedavý prúd alebo striedavý prúd sa nazýva reaktancia induktora.
Vyššie uvedená reaktancia bude závisieť od veľkosti frekvencie a prúdu striedavého prúdu a bude im priamo úmerná.
Induktory sú všeobecne tiež pomenované ako cievky, pretože všetky induktory sú väčšinou tvorené cievkami alebo závitmi drôtov.
Vyššie diskutovaná vlastnosť induktora, ktorá v zásade zahŕňa opozíciu okamžitých vstupov prúdu cez ňu, sa nazýva indukčnosť induktora.
Táto vlastnosť induktora má mnoho potenciálnych aplikácií v elektronických obvodoch, ako napríklad na potlačenie vysokých frekvencií, potlačenie rázových prúdov, na zväčšenie alebo zvýšenie napätia atď.
Kvôli tomuto potlačujúcemu charakteru induktorov sa tieto induktory nazývajú aj „tlmivky“, ktoré označujú „tlmivý“ efekt alebo potlačenie vytvárané týmito komponentmi pre elektrinu.
Induktory a kondenzátory v sérii
Ako je uvedené vyššie, kondenzátor a induktor, ktoré sa navzájom dopĺňajú, je možné zapojiť do série alebo paralelne, aby sa dosiahli niektoré veľmi užitočné účinky.
Účinok sa týka najmä rezonančných vlastností týchto komponentov s určitou frekvenciou, ktorá môže byť špecifická pre túto kombináciu.
Ak je zapojený do série, ako je to znázornené na obrázku nižšie, kombinácia rezonuje na konkrétnej frekvencii v závislosti od ich hodnôt, čo vedie k vytvoreniu minimálnej impedancie v celej kombinácii.
Pokiaľ nie je dosiahnutý rezonančný bod, predstavuje táto kombinácia cez seba veľmi vysokú impedanciu.
Impedancia označuje protichodnú vlastnosť k AC, podobne ako odpor, ktorý robí to isté, ale s DC.
Induktorový kondenzátor paralelne
Pri paralelnom pripojení (pozri obrázok nižšie) je odozva opačná, tu sa impedancia stane v rezonančnom bode nekonečnou a pokiaľ sa tento bod nedosiahne, obvod ponúka extrémne nízku impedanciu na nasledujúci prúd.
Teraz si dokážeme predstaviť, prečo sa v obvodoch tankov stáva prúd cez takúto kombináciu najvyšším a optimálnym v okamihu, keď sa dosiahne rezonančný bod.
Odozva induktorov na napájanie jednosmerným prúdom
Ako je diskutované v predchádzajúcich častiach, keď je induktor vystavený prúdu so zvláštnou polaritou, pokúsi sa mu postaviť proti, keď je vo vnútri induktora uložený vo forme magnetickej energie.
Táto odozva je exponenciálna, čo znamená, že sa postupne mení s časom, počas ktorého je odpor induktora na začiatku aplikácie jednosmerného prúdu maximálny a postupne sa časom zmenšuje a posúva sa k nulovému odporu, ktorý nakoniec po určitom čase v závislosti na veľkosti dosiahne nulový ohm. indukčnosti (priamo úmernej).
Vyššie uvedenú odpoveď je možné vizualizovať pomocou nižšie uvedeného grafu. Zelený priebeh zobrazuje priebehovú (Amp) reakciu cez induktor, keď je na ňu aplikovaný jednosmerný prúd.
Je jasne vidieť, že prúd je cez induktor na začiatku nulový a postupne sa zvyšuje na maximálnu hodnotu, keď magneticky ukladá energiu.
Hnedá čiara označuje rovnaké napätie na induktore. Môžeme byť svedkami toho, že maximum je v okamihu zapnutia, ktorý v priebehu ukladania energie induktora postupne klesá na najnižšiu hodnotu.
Odozva induktora na striedavé napätie
Striedavý prúd alebo striedavý prúd nie je nič iné ako jednosmerný prúd, ktorý mení svoju polaritu pri určitej rýchlosti, ktorá sa tiež nazýva frekvencia.
Induktor bude reagovať na striedavý prúd presne spôsobom, ktorý je vysvetlený vyššie, avšak pretože by bol pri danej frekvencii vystavený neustále sa meniacej polarite, bude s touto frekvenciou zodpovedať aj ukladanie a uvoľňovanie elektrickej energie vo vnútri induktora, čo vedie k opozícii voči prúd.
Túto veľkosť alebo impedanciu možno považovať za priemer alebo hodnotu RMS tohto kontinuálneho prenosu a odoberania elektrickej energie cez induktor.
Stručne povedané, reakcia induktora na striedavý prúd by bola rovnaká ako odozva odporu v jednosmernom obvode.
Predchádzajúce: Parunity Path Overunity zariadenie Ďalej: Obvod diaľkového ovládania FM založený na DTMF
