على ماذا يعتمد حجم الحث؟ التطبيق في التكنولوجيا. الدائرة الكهربائية والحث

الطول والمسافة الكتلة مقاييس حجم المواد الصلبة السائبة والمواد الغذائية المساحة الحجم ووحدات القياس في وصفات الطهيدرجة الحرارة الضغط، الإجهاد الميكانيكي، معامل يونج الطاقة وقوة قوة العمل الزمن السرعة الخطيةزاوية مسطحة الكفاءة الحرارية وكفاءة استهلاك الوقود أرقام وحدات قياس كمية المعلومات أسعار الصرف الملابس النسائية ومقاسات الأحذية المقاسات ملابس رجاليةوالأحذية السرعة الزاوية وسرعة الدوران التسارع التسارع الزاوي الكثافة الحجم المحدد لحظة القصور الذاتي لحظة القوة عزم الدوران الحرارة النوعية للاحتراق (بالكتلة) كثافة الطاقة و حرارة معينةاحتراق الوقود (بالحجم) فرق درجة الحرارة معامل التمدد الحراري المقاومة الحرارية التوصيل الحراري حرارة محددةالتعرض للطاقة، قوة الإشعاع الحراري كثافة التدفق الحراري معامل نقل الحرارة التدفق الحجمي التدفق الشامل التدفق المولي كثافة التدفق الشامل التركيز المولي تركيز الكتلة في المحلول اللزوجة الديناميكية (المطلقة) اللزوجة الحركية التوتر السطحينفاذية البخار نفاذية البخار، معدل نقل البخار مستوى الصوت حساسية الميكروفون مستوى ضغط الصوت (SPL) السطوع شدة الإضاءة الإضاءة دقة رسومات الكمبيوتر التردد والطول الموجي القوة البصريةفي الديوبتر و البعد البؤريالقوة الضوئية بالديوبتر وتكبير العدسة (×) الشحنة الكهربائية كثافة الشحنة الخطية الكثافة السطحيةشحنة حجم كثافة الشحنة تيار كهربائي كثافة التيار الخطي كثافة التيار السطحي قوة المجال الكهربائي الإمكانات الكهروستاتيكية والجهد المقاومة الكهربائية المقاومة الكهربائية الموصلية الكهربائية محددة الموصلية الكهربائيةالسعة الكهربائية الحث مقياس الأسلاك الأمريكية المستويات في dBm (dBm أو dBmW)، dBV (dBV)، واط ووحدات أخرى القوة المحركة المغناطيسية الجهد الكهربي المجال المغنطيسيالتدفق المغناطيسي الحث المغناطيسي معدل الجرعة الممتصة الإشعاع المؤينالنشاط الإشعاعي. الاضمحلال الإشعاعي Radiation. جرعة التعرض للإشعاع. الجرعة الممتصة البادئات العشرية اتصالات البيانات الطباعة ومعالجة الصور وحدات حجم الأخشاب حساب الكتلة المولية الجدول الدوري العناصر الكيميائيةدي آي مندليف

للمكثفات استخدامات كثيرة في الدوائر الكهربائية. يتم استخدامها لضبط دوائر الراديو، ولتخفيف التيار المصحح الذي يوفره المصدر، وللتخلص من الشرارة التي تحدث عندما تفتح دائرة حثية فجأة. يحتوي نظام الإشعال في محركات السيارات على مكثف للتخلص من الشرر عند فتح وإغلاق الأسطوانات.

يؤدي نقل الإلكترونات إلى أن يصبح الموصل B سالبًا بشكل متزايد والموصل A يصبح موجبًا بشكل متزايد. وهذا يخلق فرقا محتملا بين الموصلات. تسمى المادة التي تفقد إلكترونات بأنها موجبة الشحنة، بينما تسمى المادة التي تكتسب إلكترونات بأنها سالبة الشحنة.

1 هنري [H] = 1000 ملي هنري [mH]

القيمة الأولية

القيمة المحولة

هنري إكساهينري بيتاهينري تيراهنري جيجاهنري ميجاهنري كيلوهنري هيكثنري ديكاهينري ديكاهينري سينتيهنري ميليهنري ميكروهنري نانوهنري بيتشينري فيمتوجينري أتوجينري ويبر / أمبير وحدة أبهنري للحث SGSM وحدة ستاثينري للحث SGSE

عندما يحدث هذا، فإن الجهد المقاس من الموصل A إلى الموصل B يكون مساويًا ومعاكسًا لجهد القيادة. سرعة حركة الإلكترون محدودة بمقاومة المواد الموصلة. ولذلك فإن عملية الشحن سوف تستغرق وقتا أطول إذا تم استخدام مواد ذات مقاومة أعلى.

3- الطاقة المخزنة في المكثف . تؤدي عملية نقل الشحنة الكهربائية من لوحة مكثف إلى أخرى إلى تخزين الطاقة. يتم الاحتفاظ بهذه الطاقة في شكل شحنات كهربائية نازحة لبعض الوقت بعد إيقاف جهد الإثارة. تعتمد كمية الطاقة المخزنة في المكثف على السعة ومربع الجهد عبرها.

المزيد عن الحث

مقدمة

إذا جاء شخص ما بفكرة إجراء مسح لسكان العالم حول موضوع "ماذا تعرف عن الحث؟"، فإن العدد الساحق من المشاركين سوف يهزون أكتافهم ببساطة. ولكن هذا هو العنصر التقني الثاني الأكثر عدداً، بعد الترانزستورات، الذي تقوم عليه الحضارة الحديثة! عشاق القصص البوليسية، يتذكرون أنهم في شبابهم قرأوا القصص المثيرة للسير آرثر كونان دويل عن مغامرات المحقق الشهير شيرلوك هولمز، مع بدرجات متفاوتةسوف تتمتم الثقة بشيء عن الطريقة التي استخدمها المحقق المذكور أعلاه. وفي الوقت نفسه، فإن ذلك يعني ضمنا طريقة الاستنباط، والتي، إلى جانب طريقة الاستقراء، هي الطريقة الرئيسية للمعرفة في الفلسفة الغربية للعصر الجديد.

لا يتم تحرير الطاقة المخزنة في المكثف عند فصله عن المولد. تعتمد مدة الحمل على عوامل مثل قوة العزل الكهربائي وثابت العزل الكهربائي ورطوبة سطح التشتت والنشاط الإشعاعي للبيئة.

4-مكثف ذو لوحة متوازية. يتكون النوع الأكثر شيوعًا من المكثفات من لوحين موصلين متوازيين تفصل بينهما مسافة قصيرة. يقع المجال الكامل للمكثف بين هاتين اللوحين، ويتم توزيع الشحنات الموجودة على هذين اللوحين بالتساوي على الأسطح المقابلة لهما. يُعرف هذا التصميم بمكثف اللوحة المتوازية.

باستخدام الطريقة الاستقراءية يتم دراسة الحقائق الفردية والمبادئ وتكوين المفاهيم النظرية العامة بناء على النتائج التي تم الحصول عليها (من الخاص إلى العام). أما طريقة الاستنباط، على العكس من ذلك، فهي تنطوي على البحث من المبادئ العامةوالقوانين عندما يتم توزيع أحكام النظرية على الظواهر الفردية.

تجدر الإشارة إلى أن الحث، بمعنى الطريقة، ليس له أي علاقة مباشرة بالتحريض، بل لديهم ببساطة جذر لاتيني مشترك الحث- التوجيه والتحفيز - ويعني مفاهيم مختلفة تمامًا.

غالبًا ما تستخدم المكثفات المتغيرة في دوائر الراديو. تحتوي هذه المكثفات عادةً على عدد من الصفائح المعدنية المتوازية الثابتة المتصلة ببعضها البعض والتي تشكل "لوحة" المكثف، بينما تشكل المجموعة الثانية من الألواح المتحركة "لوحة" أخرى.

يتم تثبيت اللوحات المتحركة على محور ويمكن أن تتقاطع بين اللوحات الثابتة بدرجة أكبر أو أقل. المساحة الفعالة للمكثف هي مساحة الجزء المتداخل من الألواح. مكثف متغيرممثلة برمز. 5-المكثفات الموصلة على التوالي والتوازي.

لن يتمكن سوى جزء صغير من الذين شملهم الاستطلاع من بين العلوم الدقيقة - الفيزيائيون المحترفون ومهندسو الكهرباء ومهندسو الراديو والطلاب في هذه المجالات - من إعطاء إجابة واضحة على هذا السؤال، وبعضهم على استعداد لإلقاء محاضرة كاملة حول هذا الموضوع على الفور.

تعريف الحث

في الفيزياء، يتم تعريف الحث، أو معامل الحث الذاتي، على أنه معامل التناسب L بين التدفق المغناطيسي Ф حول موصل يحمل تيارًا والتيار الذي يولده، أو - بصيغة أكثر صرامة - هذا هو معامل التناسب بين التيار الكهربائي المتدفق في أي دائرة مغلقة والتدفق المغناطيسي الناتج عن هذا التيار:

في البداية يتم تفريغ كلا المكثفات. لذلك، في اتصال تسلسليالحمل على جميع اللوحات هو نفسه. استنادا إلى الشكل 1، لدينا. الحمولة الإجمالية، التي قدمها المصدر، على قدم المساواة. تحتوي معظم المكثفات على مادة صلبة غير موصلة أو عازلة بين لوحاتها. يتكون المكثف العادي من شرائح من الصفائح المعدنية التي تشكل الألواح، مفصولة بشرائط من ورق الشمع أو صفائح بلاستيكية مثل مايلر التي تعمل كعازل.

في المكثفات الإلكتروليتية، يكون العازل الكهربائي عبارة عن طبقة رقيقة جدًا من أكسيد غير موصل يقع بين لوحة معدنية ومحلول موصل. تكون سعة مكثف ذو حجم معين أكبر عندما يكون هناك ثنائي إلكترون بين الألواح مقارنة بما تكون مفصولة بالهواء أو الفراغ. يمكن إثبات هذا التأثير باستخدام مقياس كهربائي حساس، وهو جهاز يمكنه قياس فرق الجهد بين موصلين دون انتقال أي شحنة من أحدهما إلى الآخر.

Ф = L∙I

ل = Ф/أنا

لفهم الدور الفيزيائي للمحرِّض في الدوائر الكهربائية، يمكن استخدام تشبيه صيغة الطاقة المخزنة فيه عندما يتدفق التيار I مع صيغة الطاقة الحركية الميكانيكية للجسم.

بالنسبة لتيار معين I، تحدد الحث L طاقة المجال المغناطيسي W الناتج عن هذا التيار I:

عند إزالة العازل الكهربائي، يعود فرق الجهد إلى قيمته الأولية، مما يدل على أن الشحنات الأولية للألواح لم تتأثر بإدخال العازل الكهربائي. وبما أن C دائمًا أكبر من Co، فإن ثوابت العزل الكهربائي لجميع الإلكترونات أكبر من الوحدة.

الحث هو خاصية الدائرة أو عنصر الدائرة لإبطاء التغير في التيار الذي يمر عبرها. ويصاحب التأخير امتصاص أو إطلاق الطاقة ويرتبط بتغير في حجم المجال المغناطيسي المحيط بالموصلات. في أي دائرة، يمر كل التدفق المغناطيسي حول الموصلات الحاملة للتيار في اتجاه واحد عبر النافذة التي تشكلها الحلقة.

وبالمثل، يتم تحديد الطاقة الحركية الميكانيكية لجسم من خلال كتلة الجسم m وسرعته V:

أي أن الحث، مثل الكتلة، لا يسمح بزيادة طاقة المجال المغناطيسي على الفور، تمامًا كما لا تسمح الكتلة بحدوث ذلك مع الطاقة الحركية للجسم.

دعونا ندرس سلوك التيار في الحث:

عند إغلاق قاطع الدائرة، فإن زيادة التيار في الدائرة تؤدي إلى زيادة التدفق. يؤدي التغير في التدفق إلى توليد جهد في الدائرة يعارض التغير الحالي. هذا الفعل المعاكس هو مظهر من مظاهر قانون لينز، حيث يتم توليد أي جهد مغناطيسي مستحث دائمًا في اتجاه معاكس للفعل الذي يسببه.

مصدر المجال المغناطيسي هو شحنة متحركة أو تيار. إذا تغير التيار مع مرور الوقت، فإن المجال المغناطيسي يتغير أيضًا مع مرور الوقت. إن المجال الذي يتغير مع مرور الوقت يؤدي إلى إحداث جهد في أي موصل موجود في المجال. تربط معلمة دائرة الحث الجهد المستحث بالتيار. إن حجم الجهد المستحث في أي ملف بواسطة تدفق مغناطيسي متناوب يتناسب مع عدد لفات الملف ومعدل تغير التدفق عبر نافذته. وتعرف هذه العلاقة بقانون فاراداي.


بسبب القصور الذاتي للمحاثة، تتأخر مقدمات جهد الدخل. في هندسة الأتمتة والراديو، تسمى هذه الدائرة بالدائرة التكاملية، وتستخدم لإجراء عملية التكامل الرياضية.

أعرب في التعبيرات الرياضية. علامة الطرح تأتي من قانون لينز وتشير إلى أن الجهد يتولد في الاتجاه المعاكس للتغير في التدفق الذي يسببه. بسبب تأثيره المعاكس، يُطلق على الجهد الكهربي المستحث مغناطيسيًا اسم القوة الدافعة الكهربية المضادة.

إن التغيير في حجم أو اتجاه التيار في أي موصل أو ملف سيؤدي دائمًا إلى ضبط الجهد في الاتجاه المعاكس للتغيير. وبالتالي، فإن اتجاه الجهد المستحث سيعتمد على ما إذا كان التيار يزيد أو ينقص.

دعونا ندرس الجهد على مغو:


في لحظات تطبيق وإزالة الجهد، بسبب emf الحث الذاتي المتأصل في ملفات الحث، تحدث زيادات في الجهد. تسمى هذه الدائرة في هندسة الأتمتة والراديو بالتمايز، وتستخدم في الأتمتة لتصحيح العمليات في كائن يتم التحكم فيه والذي يكون سريعًا بطبيعته.

وبالمثل، فإن أي تغيير في معدل تدفق الإلكترون عبر موصل في ملف سيشكل جهدًا قد يتأخر، لكنه لا يمنع التغيير. الحث الذاتييمكن توسيع الدوائر عن طريق إضافة محاثة مركزة على التوالي، تسمى مغو أو مغو. الحث المركز هو ملف من الأسلاك مع أو بدون قلب مغناطيسي. إذا كان الحث المركز أكبر بكثير من الحث نفسه الناتج عن أسلاك التوصيل، فهو الحالة المعتادة، يمكن إهمال محاثة أسلاك التوصيل.

وحدات القياس

في نظام الوحدات SI، يتم قياس الحث بالهنري، والمختصر بـ Hn. دائرة تحمل تيارًا لها محاثة قدرها هنري واحد، إذا تغير التيار بمقدار أمبير واحد في الثانية، وظهر جهد قدره فولت واحد عند أطراف الدائرة.

عند تحليل الدوائر التي تحتوي على ملفات حث مركزة، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار مقاومة الملف وانخفاض الجهد بسبب هذه المقاومة. إذا كان التيار يتبع اتجاه زيادة الجهد في المحرِّض، تُكتب المعادلة علامة سلبية. عند النظر إلى المعادلة، فإن الجهد بين أطراف المحرِّض يتناسب مع التغير في التيار في المحرِّض بمرور الوقت. وفي هذه المرحلة، يمكن تقديم ملاحظتين. أولاً، إذا كان التيار ثابتًا، فإن الجهد في المحرِّض المثالي يكون صفرًا.

وبالتالي، فإن المحث يتصرف مثل دائرة قصر للتيار المستمر. ثانيًا، لا يمكن للتيار أن يتغير على الفور في المحرِّض؛ أولئك. لا يمكن للتيار أن يتغير بمقدار محدود في زمن الصفر. تخبرنا المعادلة أن هذا التغيير يتطلب إجهادًا لا نهائيًا، والإجهاد اللانهائي مستحيل.

في متغيرات نظام SGS - نظام SGSM وفي النظام الغوسي، يتم قياس الحث بالسنتيمتر (1 Hn = 10⁹ سم؛ 1 سم = 1 nH)؛ بالنسبة للسنتيمتر، يُستخدم اسم أبهنري أيضًا كوحدة للحث. في نظام SGSE، يتم ترك وحدة قياس الحث بدون اسم أو تسمى أحيانًا ستاثينري (1 ستاثينري ≈ 8.987552 10⁻¹¹ هنري، عامل التحويل يساوي عدديًا 10⁻⁹ مربع سرعة الضوء، معبرًا عنها بـ سم/ث).

2- الطاقة المخزنة في الملف . لإنشاء التدفق حول الموصل، يتم توفير مصدر للكهرباء. يتم تخزين كل هذه الطاقة في المجال على شكل طاقة مغناطيسية. لا شيء يستهلك. عندما يتناقص التيار، فإن التدفق المحيط بيئة، يتناقص، مما يسبب إطلاق الطاقة.

تختلف الطاقة المخزنة في المجال المغناطيسي عن الطاقة المفقودة في الموصلات، والتي يتم تحويلها إلى الطاقة الحرارية. وبالتالي، عند تحليل علاقات الطاقة في ملف الحث، من المناسب إنشاء مخطط مكافئ لدائرة تظهر الحث والمقاومة بشكل منفصل.

الخلفية التاريخية

تم اعتماد الرمز L المستخدم للدلالة على الحث على شرف هاينريش فريدريش إميل لينز، المعروف بمساهماته في دراسة الكهرومغناطيسية، والذي اشتق قاعدة لينز بشأن خصائص التيار المستحث. سميت وحدة الحث على اسم جوزيف هنري، الذي اكتشف الحث الذاتي. مصطلح الحث نفسه صاغه أوليفر هيفيسايد في فبراير 1886.

إن الطاقة المخزنة في المجال المغناطيسي للمحرِّض في لحظة زمنية تتناسب مع مغو المحرِّض نفسه ومربع التيار في تلك اللحظة. يتم التعبير عنها من الناحية الرياضية. من حيث الإمكانات، يمكن القول أن الحفاظ عليها التيار الكهربائيمن الضروري أن يكون هناك فرق محتمل ثابت بين طرفي الموصل. فإذا نقصت نتيجة حركة الشحنات يصبح المجال الكهربائي صفراً وتتوقف الحركة.

هذا هو الموقف الذي يتوافق مع تحولات الحمل التي تحدث عندما يتم شحن موصل معزول أو تفريغه كهربائيًا. يمكن للحمل أن يتحرك بحرية بين نقطتين في مجال كهربائي، بشرط مراعاة فرق الجهد بين هاتين النقطتين. ولذلك، لكي ينشأ تيار كهربائي في موصل، لا بد من وجود فرق جهد بين طرفيه.

ومن العلماء الذين شاركوا في دراسة خواص الحث وتطوير تطبيقاته المختلفة، لا بد من ذكر السير هنري كافنديش، الذي أجرى تجارب على الكهرباء؛ مايكل فاراداي الذي اكتشف الحث الكهرومغناطيسي; ونيكولا تيسلا، المشهور بعمله في أنظمة نقل الكهرباء؛ أندريه ماري أمبير، الذي يعتبر مكتشف نظرية الكهرومغناطيسية؛ غوستاف روبرت كيرشوف، الذي درس الدوائر الكهربائية؛ جيمس كلارك ماكسويل، الذي اكتشف المجالات الكهرومغناطيسيةوأمثلة خاصة بهم: الكهرباء والمغناطيسية والبصريات؛ هنري رودولف هيرتز، الذي أثبت ذلك الموجات الكهرومغناطيسيةموجودة حقا؛ ألبرت أبراهام ميشيلسون وروبرت أندروز ميليكان. وطبعا كل هؤلاء العلماء درسوا مشاكل أخرى لم نذكرها هنا.

ونظرًا لسهولة استخدامه في الحركية الكهربائية، يُطلق عليه أيضًا مفهوم فرق الجهد الجهد الكهربائيحيث أنها تعتمد على حركة الشحنات الحرة من نقطة إلى أخرى، واتجاه التيار الكهربائي لا يعتمد فقط على إشارة فرق الجهد، بل أيضاً على إشارة العناصر الحاملة للحمل أو الأحمال المتحركة الموجودة في الموصل . إن حركة الإلكترونات سالبة الشحنة في اتجاه واحد تعادل تدفق الشحنات الموجبة في الاتجاه المعاكس.

مغو

حسب التعريف، المحرِّض عبارة عن ملف حلزوني أو حلزوني أو حلزوني من موصل معزول ملفوف له محاثة كبيرة ذات سعة منخفضة نسبيًا وطاقة منخفضة المقاومة النشطة. نتيجة لذلك، عندما يتدفق تيار كهربائي متناوب عبر الملف، يتم ملاحظة القصور الذاتي الكبير، وهو ما يمكن ملاحظته في التجربة الموضحة أعلاه. في التكنولوجيا عالية التردد، يمكن أن يتكون المحرِّض من دورة واحدة أو جزء منها، وفي الحالة القصوى أكثر من ترددات عاليةلإنشاء الحث، يتم استخدام قطعة من الموصل، والتي لديها ما يسمى الحث الموزع (خطوط الشريط).

في الموصل المعدني، تكون حاملات الشحنة عبارة عن إلكترونات، لذا فإن إزاحتها ستحدث من نهاية الموصل إلى الجهد الأدنى إلى الحد عند القوى العالية أو على شكل إشارات من القطب السالب إلى القطب الموجب. في محلول ملحيحاملات الشحنة هي أيونات موجبة وسالبة؛ عندما يتعرض هذا الانحلال لفرق جهد ثابت، مثل ذلك الذي يحدث بين أطراف الخلية، تتولد حركة الشحنات في اتجاهين متعاكسين؛ سيتم إزاحة الشحنات الموجبة عن طريق إذابة نهاية جهد أكبر مقارنة بالقطب الموجب للمكدس إلى القطب السالب، وكذلك مع جهد سلبي في الاتجاه المعاكس.

التطبيق في التكنولوجيا

تستخدم المحاثات:

  • لقمع الضوضاء، وتنعيم التموج، وتخزين الطاقة، والحد تكييف، في الرنين (الدائرة التذبذبية) والدوائر الانتقائية للتردد؛ إنشاء مجالات مغناطيسية، وأجهزة استشعار للحركة، في قارئات بطاقات الائتمان، وكذلك في بطاقات الائتمان غير التلامسية نفسها.
  • تُستخدم المحاثات (مع المكثفات والمقاومات) لبناء دوائر مختلفة ذات خصائص تعتمد على التردد، وخاصة المرشحات، ودوائر التغذية المرتدة، الدوائر التذبذبيةوغيرها. وبالتالي، تسمى هذه الملفات: ملف كفاف، ملف مرشح، وما إلى ذلك.
  • يشكل ملفان مقترنان حثيًا محولًا.
  • أحيانًا يتم استخدام مغو يتغذى بتيار نابض من مفتاح الترانزستور كمصدر الجهد العاليطاقة منخفضة في الدوائر ذات التيار المنخفض، عندما يكون إنشاء جهد إمداد عالي منفصل في مصدر الطاقة أمرًا مستحيلًا أو غير عملي اقتصاديًا. في هذه الحالة، تظهر زيادات الجهد العالي على الملف بسبب الحث الذاتي، والذي يمكن استخدامه في الدائرة.
  • عند استخدامه لقمع التداخل، قم بتنعيم تموجات التيار الكهربائي، وعزل (فصل) التردد العالي أجزاء مختلفةالدائرة وتخزين الطاقة في المجال المغناطيسي للنواة، ويسمى المحث مغو.
  • في هندسة الطاقة الكهربائية (للحد من التيار أثناء، على سبيل المثال، ماس كهربائى لخط كهرباء)، يسمى المحث بالمفاعل.
  • يتم تصنيع محددات التيار لآلات اللحام على شكل ملف حث، مما يحد من تيار قوس اللحام ويجعله أكثر استقرارًا، مما يسمح بلحام أكثر توازنًا ومتانة.
  • تستخدم المحاثات أيضًا كمغناطيس كهربائي - مشغلات. يسمى المحث الأسطواني الذي يكون طوله أكبر بكثير من قطره بالملف اللولبي. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يُطلق على الملف اللولبي اسم الجهاز الذي يقوم بعمل ميكانيكي بسبب المجال المغناطيسي عندما يتم سحب النواة المغناطيسية.
  • في المرحلات الكهرومغناطيسية، تسمى المحاثات ملفات التتابع.
  • محث التسخين عبارة عن ملف محث خاص، وهو عنصر العمل في منشآت التسخين بالحث وأفران الحث بالمطبخ.

بشكل عام، في جميع مولدات التيار الكهربائي من أي نوع، وكذلك في المحركات الكهربائية، تكون ملفاتها عبارة عن محاثات. باتباع التقليد القديم المتمثل في تصوير الأرض المسطحة واقفة على ثلاثة أفيال أو حيتان، أصبح بإمكاننا ذلك اليوم قاعدة كبيرةيؤكدون أن الحياة على الأرض تعتمد على ملف الحث.

ففي نهاية المطاف، حتى المجال المغناطيسي للأرض، الذي يحمي جميع الكائنات الأرضية من الأجسام الكونية والجسيمية الإشعاع الشمسيويرتبط، وفقًا للفرضية الرئيسية حول أصله، بتدفق تيارات ضخمة في قلب المعدن السائل للأرض. في جوهرها، هذا القلب هو مغو على نطاق كوكبي. يُحسب أن المنطقة التي تعمل فيها آلية "الدينامو المغناطيسي" تقع على مسافة 0.25-0.3 نصف قطر الأرض.

نقوم بلف أربع عشرات من لفات الأسلاك حول قضيب الفريت بميل صغير (المسافة بين المنعطفات). سيكون هذا هو الملف رقم 1. ثم نلف نفس العدد من اللفات بنفس الدرجة، ولكن في الاتجاه المعاكس لللف. سيكون هذا هو الملف رقم 2. ثم نقوم بلف 20 دورة في اتجاه عشوائي بالقرب من بعضها البعض. سيكون هذا هو الملف رقم 3. ثم قم بإزالتها بعناية من قضيب الفريت. يبدو المجال المغناطيسي لمثل هذه المحاثات تقريبًا كما هو موضح في الشكل. 8.

تنقسم المحاثات بشكل أساسي إلى فئتين: تلك ذات النوى المغناطيسية وغير المغناطيسية. يوضح الشكل 8 ملفًا ذو قلب غير مغناطيسي، ويتم لعب دور القلب غير المغناطيسي عن طريق الهواء. في الشكل. يوضح الشكل 9 أمثلة على المحاثات ذات القلب المغناطيسي، والتي يمكن أن تكون مغلقة أو مفتوحة.

يتم استخدام نوى الفريت وألواح الصلب الكهربائية بشكل رئيسي. تزيد النوى من محاثة الملفات بشكل كبير. على عكس النوى على شكل اسطوانة، تسمح لك النوى على شكل حلقة (حلقية) بالحصول عليها الحث العاليلأن التدفق المغناطيسي فيها مغلق.

لنقم بتوصيل طرفي المتر المتعدد، الذي تم تشغيله في وضع قياس الحث، بأطراف الملف رقم 1. إن محاثة مثل هذا الملف صغيرة للغاية، في حدود عدة أجزاء من الميكروهنري، لذلك لا يُظهر الجهاز أي شيء (الشكل 10). لنبدأ بإدخال قضيب الفريت في الملف (الشكل 11). يُظهر الجهاز حوالي اثنتي عشرة ميكروهنري، وعندما يتحرك الملف نحو مركز القضيب، يزداد محاثته ثلاث مرات تقريبًا (الشكل 12).

وعندما يتحرك الملف إلى الحافة الأخرى للقضيب، تنخفض قيمة الحث للملف مرة أخرى. الخلاصة: يمكن ضبط محاثة الملفات عن طريق تحريك النواة فيها، ويتم تحقيق قيمتها القصوى عندما يكون الملف موجودًا على قضيب الفريت (أو على العكس من ذلك، القضيب الموجود في الملف) في المركز. لذلك حصلنا على مقياس حقيقي، وإن كان أخرق إلى حد ما. بعد إجراء التجربة المذكورة أعلاه مع الملف رقم 2، سنحصل على نتائج مماثلة، أي أن اتجاه اللف لا يؤثر على الحث.

لنضع لفات الملف رقم 1 أو رقم 2 على قضيب الفريت بشكل أكثر إحكامًا، دون وجود فجوات بين اللفات، ونقيس الحث مرة أخرى. لقد زاد (الشكل 13).

وعندما يتم تمديد الملف على طول القضيب، تنخفض محاثته (الشكل 14). الخلاصة: عن طريق تغيير المسافة بين المنعطفات، يمكنك ضبط الحث، وللحصول على أقصى قدر من الحث، تحتاج إلى لف الملف "منعطف إلى آخر". غالبًا ما يستخدم مهندسو الراديو تقنية ضبط الحث عن طريق تمديد أو ضغط اللفات، حيث يقومون بضبط أجهزة الإرسال والاستقبال الخاصة بهم على التردد المطلوب.

لنقم بتثبيت الملف رقم 3 على قضيب الفريت ونقيس محاثته (الشكل 15). تم تقليل عدد اللفات إلى النصف، وتم تقليل الحث بمقدار أربعة أضعاف. الخلاصة: كلما انخفض عدد اللفات، انخفض الحث، ولا الاعتماد الخطيبين الحث وعدد اللفات.

هل تجد صعوبة في ترجمة وحدات القياس من لغة إلى أخرى؟ الزملاء على استعداد لمساعدتك. انشر سؤالاً في TCTermsوفي غضون دقائق قليلة سوف تتلقى إجابة.

من أجل إنشاء مجال مغناطيسي وتخفيف التداخل والنبضات فيه، يتم استخدام عناصر تخزين خاصة. تُستخدم المحاثات في دوائر التيار المتردد والتيار المستمر لتخزين كمية معينة من الطاقة والحد من الكهرباء.

تصميم

الغرض الرئيسي من المحاثات GOST 20718-75 هو تراكم الطاقة الكهربائية داخل المجال المغناطيسي للصوتيات والمحولات وما إلى ذلك. ويتم استخدامها لتطوير وبناء مختلف الدوائر والأجهزة الكهربائية الانتقائية. تعتمد وظائفها وحجمها ومساحة استخدامها على التصميم (المادة وعدد اللفات) ووجود الإطار. يتم تصنيع الأجهزة في المصانع، ولكن يمكنك صنعها بنفسك. العناصر محلية الصنع أقل موثوقية إلى حد ما من العناصر الاحترافية ، ولكنها أرخص عدة مرات.

صور - رسم تخطيطي

يتكون إطار مغو من مادة عازلة. يتم لف موصل معزول حوله، والذي يمكن أن يكون إما أحادي النواة أو متعدد النواة. اعتمادًا على نوع اللف فهي:

  1. دوامة (على حلقة الفريت)؛
  2. أفسد؛
  3. لولبية لولبية أو مجتمعة.

من السمات البارزة لمحث الدوائر الكهربائية أنه يمكن لفه إما في عدة طبقات أو موحدًا، أي بالقصاصات. إذا تم استخدام موصل سميك، فيمكن لف العنصر بدون إطار، إذا كان رقيقًا، ثم فقط إطار. تأتي هذه الإطارات الحثية في مقاطع عرضية مختلفة: مربعة، مستديرة، مستطيلة. يمكن إدخال اللف الناتج في غلاف خاص لأي جهاز كهربائي أو استخدامه بشكل مفتوح.


الصورة - تصميم عنصر محلي الصنع

تستخدم النوى لزيادة الحث. اعتمادًا على الغرض من العنصر، تختلف مادة القضيب المستخدمة:

  1. مع النوى المغناطيسية والهواء يتم استخدامها عند الترددات الحالية العالية.
  2. يتم استخدام الفولاذ في البيئات ذات الجهد المنخفض.

بناءً على مبدأ التشغيل، هناك الأنواع التالية:

  1. كفاف. يتم استخدامها بشكل أساسي في هندسة الراديو لإنشاء دوائر تذبذبية على اللوحات والعمل مع المكثفات. يستخدم الاتصال اتصالاً تسلسليًا. هذه نسخة حديثة من ملف تسلا المسطح؛
  2. مقاييس التغير. هذه عبارة عن ملفات قابلة للضبط عالية التردد، ويمكن، إذا لزم الأمر، التحكم في محاثتها باستخدام أجهزة إضافية. وهما يمثلان اتصالاً بين ملفين منفصلين، أحدهما متحرك والآخر غير متحرك؛
  3. التوأم وضبط الإختناقات. الخصائص الرئيسية لهذه الملفات: مقاومة منخفضة للتيار المباشر ومقاومة عالية للتيار المتردد. الإختناقات مصنوعة من عدة ملفات متصلة بواسطة اللفات. غالبًا ما يتم استخدامها كمرشح لأجهزة الراديو المختلفة، ويتم تثبيتها للتحكم في التداخل في الهوائيات، وما إلى ذلك؛
  4. محولات الاتصالات. هُم ميزة التصميمهو أنه يتم تثبيت ملفين أو أكثر على قضيب واحد. يتم استخدامها في المحولات لتوفير اتصال محدد بين المكونات الفردية للجهاز.

يتم تحديد علامات المحاثات من خلال عدد اللفات ولون السكن.

صور - بمناسبة

مبدأ التشغيل

مخطط تشغيل مغو العمل النشطيعتمد على حقيقة أن كل دورة فردية من اللف تتقاطع مع خطوط القوة المغناطيسية. هذا العنصر الكهربائي ضروري من أجل استخلاص الطاقة الكهربائية من مصدر الطاقة وتحويلها لتخزينها على شكل مجال كهربائي. وبناء على ذلك، إذا زاد تيار الدائرة، فإن المجال المغناطيسي يتوسع، ولكن إذا انخفض، فسوف يتقلص المجال دائمًا. وتعتمد هذه المعلمات أيضًا على التردد والجهد، ولكن بشكل عام يظل التأثير دون تغيير. يؤدي تشغيل العنصر إلى حدوث تحول في الطور في التيار والجهد.


الصورة - مبدأ التشغيل

بالإضافة إلى ذلك، تتمتع الملفات الحثية (الإطار وبدون إطار) بخاصية الحث الذاتي؛ ويتم حسابها بناءً على بيانات الشبكة الاسمية. في اللفات متعددة الطبقات والطبقة الواحدة، يتم إنشاء جهد معاكس لجهد التيار الكهربائي. وهذا ما يسمى EMF؛ ويعتمد تحديد القوة المغناطيسية الدافعة الكهربائية على قيم الحث. ويمكن حسابها باستخدام قانون أوم. تجدر الإشارة إلى أنه بغض النظر عن جهد الشبكة، فإن المقاومة في المحث لا تتغير.


الصورة - اتصال المحطات الفردية للعناصر

يمكن العثور على العلاقة بين الحث ومفهوم (تغيير) المجالات الكهرومغناطيسية باستخدام الصيغة ε c = - dФ/dt = - L*dI/dt، حيث ε هي قيمة EMF الحث الذاتي. وإذا كان معدل تغير الطاقة الكهربائية يساوي dI/dt = 1 A/c، فإن L = ε c.

فيديو: حساب مغو

حساب

الصيغة - صيغة الدائرة التذبذبية

حيث L هو العنصر نفسه الذي يقوم بتجميع الطاقة المغناطيسية.

وفي الوقت نفسه، يتم حساب فترة التذبذبات الحرة لهذه الدائرة من خلال:

الصيغة - فترة التذبذبات الحرة

حيث C هو مكثف، وهو عنصر تفاعلي في الدائرة يقوم بتخزين الطاقة الكهربائية في دائرة معينة. ضخامة مفاعلة حثيفي مثل هذه الدائرة يتم حسابها بواسطة X L = U/I. هنا X هي السعة. عند حساب المقاوم، يتم إدراج المعلمات الرئيسية لهذا العنصر في المثال.

يتم تحديد محاثة الملف اللولبي بواسطة الصيغة:

الصيغة - محاثة الملف اللولبي

وبالإضافة إلى ذلك، فإن مستوى الحث لديه اعتماد معينعلى درجة الحرارة على متن الطائرة. يؤثر التوصيل المتوازي لعدة أجزاء والتغيرات في كثافة وحجم لفات اللف والمعلمات الأخرى على الخصائص الأساسية لهذا العنصر.

الصورة - الاعتماد على درجة الحرارة

لمعرفة معلمات المحث، يمكنك استخدامها طرق مختلفة: القياس باستخدام مقياس متعدد، واختباره باستخدام ذبذبات الذبذبات، والتحقق بشكل منفصل باستخدام مقياس التيار الكهربائي أو الفولتميتر. هذه الخيارات مريحة للغاية لأنها تستخدم المكثفات كعناصر تفاعلية، والتي تكون خسائرها الكهربائية صغيرة جدًا وقد لا تؤخذ بعين الاعتبار في الحسابات. في بعض الأحيان، من أجل تبسيط المهمة، يتم استخدام برنامج خاص لحساب وقياس المعلمات اللازمة. يتيح لك ذلك تبسيط اختيار العناصر الضرورية للدوائر بشكل كبير.

يمكنك شراء المحاثات (SMD 150 μH وغيرها) والأسلاك الخاصة بلفها من أي متجر للأجهزة الكهربائية، ويتراوح سعرها من 2 دولار إلى عدة عشرات.