Το φαινόμενο της αυτο-πρόκληση - να βλάψει και τα οφέλη

Το μέσο όρος επαγωγή που περιλαμβάνεται στο ηλεκτρικό ρεύμα στο κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα όταν τοποθετείται σε ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικής ροής. Ανοίξτε ηλεκτρομαγνητική επαγωγή μόνο μερικά διακόσια χρόνια πριν από τον Michael Faraday. Πολύ πριν θα μπορούσε να κάνει Αντρέ Αμπέρ, ο οποίος πραγματοποίησε παρόμοια πειράματα. Είναι εισάγεται στο μεταλλικό πηνίο ράβδο και στη συνέχεια, ότι είναι κακή τύχη, πήγε σε άλλο δωμάτιο για να εξετάσουμε το γαλβανόμετρο - και ξαφνικά ανακατώνει. Μια βελόνα σωστά κάνει τη δουλειά του - έχουν απορριφθεί, αλλά μέχρι Αμπέρ περιπλανήθηκε μέσα από τα δωμάτια - πίσω στο μηδέν. Αυτό είναι το πώς το φαινόμενο της αυτο-που προκαλείται από αναμονή για άλλα δέκα χρόνια μέχρι τη μονάδα πηνίο και ερευνητής ταυτόχρονα θα είναι στο σωστό μέρος.

Το κύριο σημείο αυτού του πειράματος ήταν ότι η επαγωγή EMF συμβαίνει μόνο όταν το μαγνητικό πεδίο διέρχεται μέσα από τις αλλαγές κλειστού βρόχου. Αλλά μπορείτε να το αλλάξετε όπως σας αρέσει - ή να αλλάξετε την τιμή του μαγνητικού πεδίου, ή απλά μετακινήστε την πηγή του πεδίου σε σχέση με την ίδια κλειστού βρόχου. EMF που προκύπτει εδώ, ονομάζεται «EMF αμοιβαία.» Αλλά αυτό ήταν μόνο η αρχή των ανακαλύψεων στον τομέα της επαγωγής. Ακόμη πιο εκπληκτικό ήταν το φαινόμενο της αυτο-επαγωγής, το οποίο ανοίχθηκε με Dzhozef Genri περίπου την ίδια ώρα. Σε πειράματα του, βρέθηκε ότι η μαγνητικό πεδίο του πηνίου είναι όχι μόνο να επάγουν ένα ρεύμα σε ένα άλλο πηνίο, αλλά επίσης όταν το ρεύμα στο πηνίο προκαλεί σε αυτό το πρόσθετο EMF. Εδώ είναι ακριβώς ονομάζεται αυτο-που προκαλείται από τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Η ηλεκτρικά φαινόμενα μεγάλο ενδιαφέρον είναι η κατεύθυνση του ρεύματος. Αποδείχθηκε ότι στην περίπτωση της αυτο-επαγόμενης EMF ρεύμα του στρέφεται εναντίον «γονική» της - την τρέχουσα προκαλείται από την κύρια EMF.

Και μπορείτε να παρατηρήσετε το φαινόμενο της αυτο-επαγωγής; Όπως λέει και η παροιμία, δεν υπάρχει τίποτα πιο εύκολο. Συγκεντρώστε δύο κυκλώματα: το πρώτο - που περιλαμβάνονται σταθερά πηνίο και λαμπτήρα, και το δεύτερο - μόνο το βολβό. Συνδέστε τους με την μπαταρία μέσω του κεντρικού διακόπτη. Όταν είναι ενεργοποιημένη, μπορείτε να δείτε ότι η λάμπα στο κύκλωμα με το πηνίο γυρίζει «απρόθυμα» και το δεύτερο φως, πιο γρήγορα «για την άνοδο», ανάβει αμέσως. Τι συμβαίνει; Και στις δύο κυκλώματα μετά την τρέχουσα αρχίζει να ρέει, και ποικίλει από μηδέν έως το μέγιστο του, και ως τη στιγμή της αλλαγής της τρέχουσας και περιμένει για το πηνίο που παράγει την αυτο-επαγωγής ηλεκτρεγερτική δύναμη. EMF Υπάρχουν και κλειστού κυκλώματος - σημαίνει ότι δεν υπάρχει και το ρεύμα του, αλλά κατευθύνεται το απέναντι από τον κεντρικό κύκλωμα ρεύματος, το οποίο τελικά φθάνει τη μέγιστη τιμή που προσδιορίζεται από τις παραμέτρους του κυκλώματος, και να σταματήσει να αυξάνεται, και αν δεν υπάρχει τρέχουσα αλλαγή - δεν αυτο-επαγόμενης EMF. Είναι απλό. Ένα παρόμοιο μοτίβο, αλλά με το «ακριβώς το αντίθετο», παρατήρησε όταν απενεργοποιήσετε το ρεύμα. Πιστός στο «κακή συνήθεια» της για να αντιμετωπίσει την αλλαγή στην τρέχουσα, αυτο-που προκαλείται από τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία διατηρεί τη ροή του στο κύκλωμα μετά από συσκευή είναι απενεργοποιημένη.

Αμέσως υπήρξε μια ερώτηση - τι είναι το φαινόμενο της αυτο-επαγωγής; Έχει βρεθεί ότι η αυτο-επαγωγή ηλεκτρεγερτική δύναμη επηρεάζει το ρυθμό της τρέχουσας αλλαγής στον αγωγό και μπορεί να γραφτεί:

E = L • dI / dt

Αυτό δείχνει ότι η αυτο-επαγωγής ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε είναι ευθέως ανάλογη προς τον ρυθμό μεταβολής dI / dt και το ρεύμα ανάλογο συντελεστή Ι_, του αναφερθέντος αυτεπαγωγή. Για τη συμβολή του στη μελέτη του ερώτηση, τι είναι το φαινόμενο της αυτο-επαγωγής, Dzhordzh Genri ανταμείφθηκε από το γεγονός ότι το όνομά του είναι μια μονάδα μέτρησης της αυτεπαγωγής - Henry (H). Αυτό κύκλωμα αυτεπαγωγή ροή ρεύματος προσδιορίζει το φαινόμενο της αυτο-επαγωγής. Κάποιος μπορεί να φανταστεί κανείς ότι η αυτεπαγωγή - είναι ένα είδος «αποθήκευση» της μαγνητικής ενέργειας. Στην περίπτωση της αύξησης του ρεύματος στο κύκλωμα η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε μαγνητικό ρεύμα καθυστερεί την ανάπτυξη, και όταν το ρεύμα του πηνίου η μαγνητική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια και διατηρεί το ρεύμα στο κύκλωμα.

Πιθανώς, ο καθένας είχε να δει μια σπίθα όταν απενεργοποιείτε το φις από την πρίζα - αυτή είναι η πιο κοινή μορφή εκδήλωσης της αυτο-που προκαλείται από τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία στην πραγματική ζωή. Αλλά στην καθημερινή ζωή, ανοίγει ένα μέγιστο ρεύμα των 10-20 Α και το χρόνο ανοίγματος περίπου 20 msec. Όταν η επαγωγή του περίπου 1 GN αυτο-επαγόμενης EMF σε αυτή την περίπτωση θα είναι ίσο με 500 W. Φαίνεται ότι το ερώτημα, ποια είναι το φαινόμενο αυτο-επαγωγής δεν είναι τόσο περίπλοκη. Και στην πραγματικότητα, αυτό-που προκαλείται EMF είναι μια μεγάλη τεχνική πρόκληση. Η ουσία είναι ότι, όταν ένα ανοιχτό κύκλωμα όταν οι επαφές δεν είναι πλέον διαθέσιμα, υποστηρίζει την ροή ρεύματος αυτεπαγωγή, η οποία οδηγεί σε κάψιμο των επαφών, διότι στην τεχνική της μεταγωγής κυκλώματος με τα ρεύματα σε εκατοντάδες ή ακόμη και χιλιάδες αμπέρ. Εδώ μιλάμε για είναι συχνά αυτο-που προκαλείται EMF σε δεκάδες χιλιάδες βολτ, και αυτό απαιτεί επιπλέον λύσεις σε τεχνικά θέματα που σχετίζονται με κύματα σε ηλεκτρικά κυκλώματα.

Αλλά δεν είναι όλα τόσο άσχημα. Συμβαίνει ότι αυτός ο επιβλαβής EMF πολύ χρήσιμο, για παράδειγμα, σε ένα σύστημα ανάφλεξης του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Ένα τέτοιο σύστημα αποτελείται από ένα επαγωγέα με τη μορφή ενός αυτομετασχηματιστή και ελικόπτερο. Είναι διέρχεται μέσω του πρωτεύοντος ρεύματος περιέλιξης, το οποίο απενεργοποιεί ένα ελικόπτερο. Ως αποτέλεσμα, ένα ανοιχτό κύκλωμα παρουσιάζεται στην αυτο-επαγωγής EMF εκατοντάδες βολτ (η μπαταρία δίνει όλες 12Β). Στη συνέχεια, η τάση είναι περαιτέρω μετασχηματίζεται, και έχει ένα παλμό μεγαλύτερη από 10 kV για ανάφλεξη σπινθήρα.