Токовете по време на отваряне и затваряне верига
Когато всяка промяна в силата на тока в проводника веригата възниква едн самостоятелно индуктивност, в резултат на веригата има допълнителни токове extracurrents наречените самостоятелно индукция. Extracurrents индуктивност, съгласно правило на Ленц, винаги е насочена така, че да се предотврати промяна ток във веригата, т.е. противоположно насочено ток, произвеждан от източника. Когато изключвате настоящите extracurrents източници са в същата посока като отслабване ток. Следователно, присъствието на индуктивност във веригата води до по-бавно изчезване или установяване на ток в електрическата верига.
Помислете за процеса на изключване на тока в една верига, съдържаща източник на ток с едн Ei. съпротивление R и индуктивност L. Външният е.д.н. постоянен ток верига потоци Io = E / R (вътрешно съпротивление на захранването се пренебрегва).
Във време Т = 0 ще изключи източника на ток. Токът през индуктор започва да намалява, което ще доведе до появата на самоиндукция електродвижеща сила Ес = -L (ди / DT), предотвратява, съгласно правило на Ленц, намаляване на тока. На всяка точка от времето на тока във веригата се определя от закона на Ом I = Es / R. или
където # 964; = L / R - константа нарича време за релаксация, равна на времето, през което токът се намалява с коефициент напр.
По този начин, по време на спиране източник едн настоящите намалява експоненциално (18.2) и се определя от кривата 1 на фиг. (19). По-голямата верига индуктивност и ниско съпротивление, по- # 964; и поради това, толкова по-бавно намаляване на текущите във веригата, когато тя се отваря.
В допълнение към външни верига схема Е едн едн индуктивност възниква Ес = -L (ди / DT), което предотвратява, съгласно правило на Ленц, възходящ поток. Според закона на Ом IR = E + Es или
IR = E -L (ди / DT). Чрез въвеждането на нова променлива U = IR - Е, се превръща Фиг.19. е уравнението на формата дю / у = - DT / # 964. където # 964; - време за релаксация.
В момента на затваряне (т = 0), настоящата силата I = 0 и ф = -Е. Следователно, интегриране над ф (от -Е да IR -Е) и т (от 0 до т), ние откриваме LN [(IR -Е) / (- E)] = -t / # 964. или
където Io = E / R - постоянен ток (в т → ¥).
По този начин, когато включващи едн източник на ток увеличение във веригата дава от функцията (18.3) и се определя от кривата 2 на фигура 19. Настоящото силата нараства от първоначалната стойност на I = 0 и асимптотично подходи на стационарно състояние стойност Io = E / R. Темпът на нарастване на тока се определя от времето за релаксация # 964; = L / R. и че намаляването на тока. Установяване на ток е по-бърза, по-малки и по-индуктивност верига съпротивата.
Circuit включващ индуктивността, не може да се прекъсне рязко от възникване със завиден едн самостоятелно индуктивност може да доведе до повреда на изолация и оттегляне на електроуредите.
Операционната принципа на трансформатори, използвани за да увеличите или намалите променливо напрежение, въз основа на взаимно индукция явление. Първите трансформатори са проектирани и приложени на практика на българския електротехник P.N.Yablochkovym (1847 - 1894) и на българския физик I.F.Usaginym (1855-1919). Схематична диаграма на трансформатора е показано на фиг. 20.
Първичната и вторичната намотка (намотка) като съответно N1 и N2 на рулони са монтирани върху сърцевина затворен желязо. Тъй като краищата на първичната намотка са свързани към източник на променливо напрежение на едн E1. след това генерира променлив ток в ядрото на трансформатора променлив магнитен поток F, който е почти изцяло локализиран в
желязо ядро и следователно почти изцяло
Тя прониква завоите на вторичната намотка. Промяната на този поток във вторичната намотка предизвиква появата на едн електромагнитна индукция, и в основната - едн самостоятелно индуктивност.
Според закона на Ом, сегашната I1. първичната намотка се определя от сумата на алгебрични външната е.д.н. и едн индуктивност: I1R1 = [Ei -d (n1 F) / DT], където R1 - съпротивление на първичната намотка. Fall I1R1 напрежение на R1 резистентност. когато бързо различна полета е малка в сравнение с всяка от двете едн така Е1 »n1 DF / DT.
EMF електромагнитна индукция, която настъпва във вторичната намотка,
Сравняване на изразите Е1 и Е2. ние откриваме, че едн се появява в вторичната намотка
където знак минус показва, че едн в първични и вторични намотки имат противоположна фаза. Съотношението на n1 / n2 редуват при показването колко пъти на едн вторичната намотка на трансформатора повече (или по-малко) в сравнение с основната коефициент се нарича трансформация.
Пренебрегването на загуби на мощност, които в най-токови трансформатори не надвишават 2% и са свързани най-вече с пускането на Джаул топлина в намотките и на външния вид на токове на Фуко, и прилагане на закона за запазване на енергията, можем да запишем, че настоящият капацитет на двете намотки на трансформатора са почти идентични:
когато предвид съотношение (19.2), ние откриваме, E2 / Е1 = I1 / I2 = n2 / N1. т.е. токове в трансформаторните намотки са обратно пропорционални на броя на завъртанията на тези намотки.
Ако n2 / n1> 1, а след това ние имаме сделка с повишаващ трансформатор. повишаване на променливо едн и понижаване на ток (прилага, например, за предавателната мощност на дълги разстояния, тъй като в този случай загубата на Джаул топлина пропорционална на квадрата на тока, намалява). Ако n2 / n1 <1, то имеем дело с понижающим трансформатором. уменьшающим э.д.с. и повышающим ток (применяется, например, при электросварке, так как для нее требуется большой ток при низком напряжении).
Трансформатори, използвани в електрониката, 4-5 намотки, имащи различни оперативни напрежения. Трансформатор, състоящ се от една единствена намотка се нарича авто-трансформатор. В случая с повишаващ трансформатор едн на се подава към ликвидация, както и на вторичния едн отстранява от всички намотки. понижаващ напрежението мрежа трансформатор се подава цялата намотка и вторичната едн Той е отстранен от намотката.