Bobina de inductancia

El inductor es un elemento de un circuito eléctrico que contribuye a la acumulación de energía del campo magnético. Con el uso de productos fabricados en circuitos resonantes oscilatorios. La bobina se llama porque un cable se enrolla alrededor del carrete central. A menudo, en la ingeniería de radio, los elementos se llaman inductancias. Para la ocasión, los diseños a veces se parecen un poco a una bobina.

La historia de la creación de inductores Los inductores

se enrollan con un número fijo de cables. Este hecho está oculto en las lecciones de física, evitando que los estudiantes califiquen cerebros. Entonces los pobres adivinan, tratando de captar el significado del término bobinado de motor bifilar. Hay más hilos, liberan inductores:

• son trifilares;
• tetrafilar;
• pentafilar.

Los inductores convencionales se denominan unifilares, un solo hilo. Inmediatamente surge una pregunta justa: ¿por qué construcciones? El inventor del inductor es desconocido. Las respuestas dan, Tesla es culpable. .. Lejos de la verdad.

Un experto en Mail.ru( es posible, el administrador del recurso) respondió: Michael Faraday es el padre de los inductores, supuestamente abrió la inducción magnética( según la página de Wikipedia en inglés).La conclusión se sugiere, el historiador no es dueño de la pregunta. La razón principal para criticar "Respuestas" Mile es la incompetencia. Faraday descubrió la inducción aplicando un transformador toroidal con dos devanados aislados. El diseño es mucho más complicado que la bobina, el fenómeno fue acompañado por la salida de una oleada de corriente cuando se cambió el campo magnético del núcleo.

Descrito en 1831, el primer electroimán fue diseñado por William Sturgeon, un poco conocido en Rusia.¿Sabes cómo era el dispositivo? Así es: una bobina de inductancia de 18 vueltas de alambre de cobre desnudo con un buen núcleo ferromagnético barnizado en forma de herradura en forma de caballo. Al pasar por un devanado de corriente, el dispositivo atrajo el hierro de la zona. Los historiadores consideran que 1824 es el año en que se publicó el primer electroimán. Anteriormente, Faraday comenzó los experimentos.

El mentor Humphrey Davy consideró que el plagio funcionaba. El alumno no se atrevió a continuar, a entrar en conflicto abiertamente. Resultó que en 1829 falleció el prematuro Humphrey Davy, gracias al cual Michael Faraday reanudó el trabajo. Por lo tanto, no consideramos incorrecta la escasa información de runet sobre el tema en cuestión. La segunda razón se encuentra en los galvanómetros: la primera fue diseñada el 16 de septiembre de 1820 por Johann Schweiger. Un año después, el gran Ampère perfeccionó el dispositivo, ¿adivina qué fue parte de la novedad? Así es, una bobina de inductancia compuesta de varias vueltas de alambre.

En 1826, Felix Savary descargó un frasco de Leyden a través de varias vueltas de alambre envuelto alrededor de una aguja de acero. Observando la magnetización residual del metal. De hecho, Savary creó el primer circuito oscilante, sacando conclusiones correctamente sobre los procesos que tienen lugar.

Michael Faraday es incapaz de convertirse en el inventor de la inductancia. Más bien, el científico trabajó en esta dirección, realizó una investigación y recibió una nueva ley sobre el electromagnetismo. Como resultado, la cuestión del inventor del inductor se deja abierta. Nos atrevemos a sugerir que el sujeto tiene dos padres:

1. Laplace, sobre la base del informe de Oersted, sugirió que el efecto de la corriente en la aguja magnética se puede reforzar doblando el cable.
2. Schweiger implementó lo que escuchó en la práctica al crear el primer galvanómetro del mundo, utilizando los informes de Ampere sobre la dependencia del ángulo de desviación de la flecha respecto del amperaje.

El diseño del inductor

Se crea un campo magnético circular alrededor de un conductor recto con corriente continua. Las líneas de tensión se asemejan a una espiral. Alguien adivinó enrollar el cable en un anillo para que la contribución de los segmentos elementales estuviera en el centro. Como resultado, el campo magnético dentro de la estructura es mucho más alto que el exterior. Las líneas se observan visualmente en limaduras de hierro. En Youtube, hay muchos rodillos, donde la corriente pasa a través de la inductancia, lo que demuestra la orientación ordenada del polvo metálico en el momento del cierre de contacto. El diseño es capaz de almacenar un campo magnético para el futuro como un condensador que acumula una carga. Las bobinas se llaman solo inductancias, que contienen el devanado de alambre barnizado. En la tecnología de microstrip, los elementos rociados para almacenar un campo magnético son lógicos para llamar inductancias.

Si está en una bobina, al igual que en la utilizada por las costureras, organice varias vueltas del cable una por una para que el eje sea común, se agregan las líneas de intensidad del campo magnético. La inductancia más simple capaz de almacenar la energía de un campo magnético. Con una pérdida repentina de voltaje, el técnico conoce ampliamente el fenómeno de inversión inversa. Es la causa de los motores colectores de chispas. Se utiliza un alambre de cobre lacado( lacado) de la sección transversal deseada. El número de vueltas, la forma del núcleo están determinados por cálculos preliminares o por la muestra existente.

Counter-EMF es parásito, ya que la extinción de forma consistente con la bobina incluye un recipiente de mayor tamaño, que trata de subestimar la reactancia total. La impedancia de inductancia se ingresa con un signo positivo, capacitancia, con uno negativo. Tesla inventó la bobina, tomó la patente. Pero el diseño era una espiral plana( laberinto) con doble devanado. El científico mostró que la inductancia al mismo tiempo se caracteriza por una significativa resistencia capacitiva, con la desaparición de la tensión, el fenómeno inverso de EMF no se manifiesta.

Las bobinas bifilares se utilizan ampliamente en la actualidad. En cuanto a la parte posterior EMF, provoca el encendido de las lámparas de descarga( luz diurna).Volvamos al diseño. En el primer electroimán, el cable está desnudo, los inductores modernos están enrollados y barnizados. El aislamiento fino, si es necesario, puede eliminarse fácilmente( por ejemplo, con ácido fórmico tóxico); en el estado inicial, protege de forma confiable la estructura contra cortocircuitos.

Dentro de la bobina hay un núcleo de material ferromagnético. La forma no es importante, es mejor tomar la sección transversal. En altas frecuencias, el flujo magnético( ver Convertidor de voltaje) llega a la superficie del núcleo, el significado de usar aleaciones ferromagnéticas desaparece, a veces se usa latón( incluso materiales compuestos, dieléctricos).Reduce la inductancia, a altas frecuencias, la potencia almacenada durante un período es pequeña. El truco está pasando. Muchos tienen una pregunta: ¿por qué necesitamos un núcleo?

El núcleo del inductor actúa como un marco de soporte duradero que fortalece el campo magnético. La inducción se asocia con la intensidad de campo a través de la permeabilidad magnética constante del medio. En materiales ferromagnéticos, el parámetro es verdaderamente grande. Miles de veces más que el aire, la mayoría de los metales. Con el aumento de la frecuencia, la necesidad de un núcleo disminuye, se producen algunos efectos negativos, dos de los cuales son especialmente importantes:

1. El campo magnético alterno induce corrientes de Foucault a través de las cuales funcionan las tejas de inducción. Imagina el resultado: qué tipo de calentamiento del núcleo causará.Los núcleos de los transformadores de potencia se ensamblan a partir de acero eléctrico especial con alta resistencia, se rompen en láminas delgadas, se aíslan mutuamente con una capa de barniz. La carga reducirá en gran medida la influencia de las corrientes de Foucault.
2. El segundo efecto se llama inversión de magnetización. Toma campo de energía, hace que el material se caliente. El fenómeno es característico de los materiales ferromagnéticos, eliminados por el uso del latón.

La tecnología de microstrip permite la implementación de inductancias en forma de espirales planas: el material conductor se pulveriza sobre el sustrato a través de una plantilla( un método posible).Recuerda la construcción de Nikola Tesla. El valor de la bobina de inductancia es muy pequeño, de lo contrario no es necesario en las frecuencias de microondas. El cálculo se realiza en directorios especiales, aunque los utilizan principalmente los ingenieros de diseño.

Para la inductancia del devanado, cree dispositivos especiales que se parezcan a un carrete giratorio. El núcleo se coloca en el eje con el limitador en los lados, girando el botón, el maestro considera cuidadosamente el número de revoluciones y mide la longitud deseada. Lentamente, de acuerdo con el método de la lanzadera, la mano se mueve de izquierda a derecha, los giros se encuentran exactamente en secuencia.

Por qué usar inductores bifilares

A veces una bobina se enrolla en dos o más filamentos de alambre. Diseño de Tesla aplicado para aumentar las cualidades capacitivas. Como resultado, fue posible guardar materiales, como se mencionó anteriormente. Con respecto al estado en la etapa actual del desarrollo tecnológico, la razón para crear bobinas bifilares puede ser la siguiente:

1. Un devanado está conectado a tierra. Elimina el contra-EMF parásito, causando chispas, algunos otros efectos negativos. Cuando el voltaje cae abruptamente, el campo magnético en su mayor parte induce una corriente en el devanado a tierra, ya que la resistencia del circuito es la más baja. El efecto de la espalda EMF se extingue. En los relés de impulso, el devanado auxiliar está en cortocircuito. La energía de campo es pequeña, disipada por la resistencia activa del cobre en forma de calor.
2. Las ideas de Tesla no se olvidan. A menudo en forma de bobinas bifilares se fabrican pequeñas resistencias. La resistencia a menudo tiene una estructura similar. Por ejemplo, el famoso MLT, cinta enrollada en una base de cerámica. La idea es aumentar la capacitancia compensando la inductancia. La impedancia de la resistencia se vuelve puramente activa. El significado del evento es excelente cuando se trabaja con corriente alterna. En los circuitos de la parte imaginaria constante de la impedancia( reactancia) no importa.
3. En las unidades de alimentación por impulsos, el voltaje de una polaridad varía en amplitud. El transformador bifilar permitirá proteger contra el fenómeno del contra-parásito, rescata al transistor clave de la avería. El bobinado adicional se conecta a tierra a través del diodo, en modo normal no afecta el funcionamiento del dispositivo. Counter-EMF tiene la dirección opuesta. Como resultado, la unión p - n se abre, la diferencia de potencial está limitada por la caída de tensión directa. Para diodos semiconductores de silicio, el valor es 0.5 V. Claramente, el voltaje no puede penetrar el transistor clave de casi cualquier tipo.
4. Las ideas de Tesla se utilizan en la creación de máquinas de movimiento perpetuo( en la literatura: CE - dispositivos superunitarios, con una eficiencia superior a 1).La oportunidad de eliminar la reactancia se utiliza para idealizar el proceso de trabajo.

. Parámetros de inductores.

. La característica principal de las bobinas se llama inductancia. La cantidad física, en SI, mide Gn( Henry), caracterizando la magnitud del componente imaginario de la resistencia de la estructura. El parámetro indica cuánto campo magnético almacenará la bobina. Por simplicidad, el período de energía se considera proporcional al producto de LI2, donde L es la inductancia e I es la corriente que fluye en el sistema.

El cálculo del cálculo del parámetro principal de las bobinas está fuertemente definido por el diseño. Se emiten ayudas metodológicas especiales, la fórmula( ver figura: S es el área de la sección transversal del bobinado, l es la longitud de la bobina, N es el número de vueltas del cable, en la fórmula es la constante magnética y la permeabilidad magnética del núcleo) que se muestra en la imagen, una variante particular. Cuando la inductancia se asemeja a una bobina. Existen programas especiales para la computadora personal que simplifican el proceso.

Los parámetros secundarios de los inductores incluyen: Factor de calidad

• .Caracteriza la pérdida de resistencia activa.
• Inductancia propia( ver arriba).
• Parámetros de estabilidad de la temperatura.