Sjálfsvaldandi fyrirbæri - skaða og ávinningur

Hugtakið örvun í rafmagnsverkfræði þýðir að núverandi er í rafmagns lokaðri hringrás ef það er í breytingum á segulmagnaða hreyfingu. Rafmagnsleiðsla fannst aðeins fyrir tvö hundruð árum síðan af Michael Faraday. Mikið fyrr gæti þetta verið gert af Andre Amper, sem gerði svipaðar tilraunir. Hann setti málmstanginn í spóluna og síðan er það óheppni, fór í annað herbergi til að horfa á örina á galvanometerinu - og hún myndi skyndilega hreyfa sig. Og skotleikurinn var að gera starf sitt á réttan hátt - lækkaði, en á meðan Amper stóð um herbergin - kom aftur til núllmerkisins. Þannig var fyrirbæri sjálfsvirkjunar í öðru tugi ár þar til spólan, tækið og landkönnuðurinn eru samtímis á réttum stað.

Meginmarkmið þessa tilraunar var að EMF örvun á sér stað aðeins þegar segulsviðið sem liggur í gegnum lokaðan hringrás breytist. En þú getur breytt því eins og þú vilt - eða breyttu gildi segulsviðs sjálfs eða einfaldlega færa uppsprettu svæðisins með tilliti til sömu loka lykkjunnar. EMF, sem á sér stað í þessu tilfelli, kallast "EMF gagnkvæm framkalla". En þetta var aðeins upphaf uppgötvana á sviði framkalla. Jafnvel meira á óvart var fyrirbæri sjálfsvirkjunar, sem Joseph Henry uppgötvaði um það bil sama tíma. Í tilraunum hans kom í ljós að segulsvið spólunnar valdi ekki aðeins straumi í annarri spólu heldur einnig með breytingu á straumnum í þessari spólu, það olli einnig viðbótar EMF í því. Hér er eitthvað sem kallast EMF sjálfsvirkjun. Í rafmagns fyrirbæri er stefna núverandi er mjög mikilvægt. Það kom í ljós að þegar um EMF sjálfspennu er að ræða, er núverandi hennar beint á móti "foreldri" - núverandi af völdum undirstöðu EMF.

Er hægt að fylgjast með fyrirbæri sjálfstjórnar? Eins og þeir segja, er ekkert auðveldara. Við munum setja saman tvær rafrásir: fyrsti - röð tengdur spólur og ljósaperur og annað - aðeins ljósaperur. Við tengjum þau við rafhlöðuna með sameiginlegum rofi. Þegar þú kveikir á geturðu séð að ljósið í keðjunni með spólunni lýsir "tregðu" og annar ljósaperan, hraðar "upp", kveikir strax. Hvað er að gerast? Í báðum hringrásum, eftir að kveikt er á, byrjar straumurinn að renna og breytist frá núlli til hámarks og bara núverandi breytingarnar og spuna sem vekur upp EMF sjálfstætt framkalla. Það er EMF og lokað hringrás - það þýðir að það er einnig núverandi, en það er beint á móti helstu straumrásinni, sem að lokum nær hámarksgildi sem ákvarðast af breytum hringrásarinnar, og hættir að vaxa og ef engin breyting er til staðar, þá er engin sjálfstjórnun í EMF. Það er einfalt. Svipað mynd, en með "nákvæmni að móti" sést þegar núverandi er slökkt. True að "slæmur venja" hans til að vinna gegn breytingum á núverandi, heldur EMF sjálfstuðningsleiðslunnar flæði í hringrásinni eftir að krafturinn er skorinn niður.

Strax varð spurningin - hvað er fyrirbæri sjálfsvirkjunar? Það var komist að því að rafeindastyrkur sjálfstorkunarinnar hefur áhrif á hraða breytinga á núverandi í leiðara og það er hægt að skrifa:

E = L • dI / dt

Af þessu má sjá að EMF sjálfsvirkjunar E er í réttu hlutfalli við breytingartíðni núverandi dI / dt og hlutfallshlutfall L, sem kallast inductance. Til hans framlag til rannsóknar á spurningunni um hvað fyrirbæri sjálfsvirkjunar samanstendur af, var George Henry verðlaunaður með því að nafn hans er mælieiningin á inductance - Henry (HH). Það er inductance núverandi flæði hringrás sem ákvarðar fyrirbæri sjálfsvaldandi. Maður getur ímyndað sér að inductance er eins konar "geymsla" segulmagnaðir orku. Ef um er að ræða aukningu á núverandi í rafrásinni er rafmagnið breytt í segulsvið, seinkar núverandi vöxt og þegar núverandi er minnkað breytist segulorka spólsins í rafmagn og heldur núverandi í hringrásinni.

Sennilega þurfti allir að sjá neista þegar slökkt var á stinga frá innstungu - þetta er algengasta útgáfa af einkennum EMF sjálfvirkni í raunveruleikanum. En í daglegu lífi eru straumarnir opnar að hámarki 10-20 A, og opnunartíminn er í röð 20 msek. Með inductance í röð 1 GH, EMF sjálfstætt örvun í þessu tilfelli verður 500 V. Það virðist sem spurningin um hvað sjálfstætt framkalla fyrirbæri samanstendur af er ekki svo flókið. Og í raun, EMF af sjálf-inductance táknar stórt tæknileg vandamál. Niðurstaðan er sú að þegar hringrásin brýtur, þegar snerturnar hafa þegar skilnað, heldur sjálfstýringu núverandi straumi og það leiðir til brennslu tengiliða, vegna þess að Í hringrás hringrás með straumum hundruð og jafnvel þúsundir amperes commute. Hér er það oft spurning um sjálfstætt örvun EMF í tugþúsundir volts, og þetta krefst viðbótarlausnar á tæknilegum málum sem tengjast yfirstreymi í rafrásum.

En ekki allt er svo myrkur. Það gerist að þetta skaðleg EMF er mjög gagnlegt, til dæmis í ICE kveikjukerfum. Slíkt kerfi samanstendur af inductor í formi sjálfstýrðar og brotsjór. Núverandi er farið í gegnum aðal vinda, sem er slökkt af brotsjórnum. Sem afleiðing af lokun rásarinnar kemur sjálfstætt EMF fram í hundruðum volt (með rafhlöðunni sem gefur aðeins 12V). Þá er þessi spenna umbreytt og gnist meira en 10 kV á spuna.