Induktorer i AC / DC kredsløb forklaret

Induktorer i AC / DC kredsløb forklaret

Indlægget forklarer induktorernes respons på jævn- og vekselstrømsspændinger såvel som når de anvendes med kondensatorer, som ofte bruges som en komplementær del med en induktor.



Induktorens egenskaber

Induktorer er kendt for deres egenskab ved at lagre elektrisk energi i dem i form af magnetisk energi. Dette finder sted, når en induktor påføres med en elektrisk strøm inde i et lukket kredsløb.

Induktoren reagerer ved at lagre den elektriske energi i den til den aktuelle øjeblikkelige øjeblikkelige polaritet af strømmen og frigiver den lagrede energi tilbage i kredsløbet, så snart polariteten af ​​strømmen vendes, eller den elektriske forsyning er slukket.





Dette ligner en kondensator, der fungerer, omend på den modsatte måde, da kondensatorer ikke reagerer på den oprindelige strømstigning, snarere gemmer den gradvist.

Derfor supplerer induktorer og kondensatorer hver, når de bruges sammen i et elektronisk kredsløb.



Spole med kondensator

En induktor vil grundlæggende opføre sig og producere en kortslutning over sig selv, når den udsættes for en jævnstrøm, mens den tilbyder en modsat eller begrænsende reaktion, når den anvendes med en AC.

Størrelsen af ​​denne modsatte reaktion eller kraft af en induktor til en vekselstrøm eller vekselstrøm kaldes induktorens reaktans.

Ovenstående reaktans vil afhænge af størrelsen af ​​frekvensen og strømmen af ​​AC og vil være direkte proportional med dem.

Induktorer er generelt også navngivet som spoler, da alle induktorer hovedsageligt består af spoler eller drejninger af ledninger.

Den ovennævnte diskuterede egenskab ved en induktor, som fundamentalt involverer modstand af øjeblikkelige strømindgange på tværs af den, betegnes som induktansen til en induktor.

Denne egenskab ved en induktor har mange potentielle anvendelser i elektroniske kredsløb, f.eks. Til undertrykkelse af høje frekvenser, undertrykkelse af overspændingsstrømme, til bucking eller boosting af spændinger etc.

På grund af denne undertrykkende natur af induktorer kaldes disse også 'choker', der henviser til 'kvælningseffekten' eller den undertrykkelse, som disse komponenter skaber for elektricitet.

Induktorer og kondensatorer i serie

Som angivet i ovenstående kunne en kondensator og en induktor, som er komplementære til hinanden, være forbundet i serie eller parallelt for at opnå nogle meget nyttige effekter.

Effekten henviser især til det resonerende træk ved disse komponenter ved en bestemt frekvens, som kan være specifik for denne kombination.

Når de er forbundet i serie som vist i nedenstående figur, resonerer kombinationen med en bestemt frekvens afhængigt af deres værdier, hvilket resulterer i oprettelsen af ​​en minimal impedans på tværs af kombinationen.

Så længe resonanspunktet ikke nås, præsenterer kombinationen en meget høj impedans over sig selv.

Impedans refererer til den modsatte egenskab til AC, svarende til modstand, der gør det samme, men med DC.

Induktorkondensator i parallel

Når den er forbundet parallelt (se figuren nedenfor), er svaret lige det modsatte, her bliver impedansen uendelig ved resonanspunktet, og så længe dette punkt ikke nås, tilbyder kredsløbet ekstrem lav impedans til følgende strøm.

Nu kan vi forestille os, hvorfor i tankkredsløb bliver strømmen over en sådan kombination den højeste og optimale i det øjeblik, et resonanspunkt opnås.

Inductors Response for a DC Supply

Som diskuteret i ovenstående afsnit, når en induktor udsættes for en strøm med en særlig polaritet, forsøger den at modsætte sig den, mens den opbevares inde i induktoren i form af magnetisk energi.

Dette svar er eksponentielt, hvilket betyder, at det gradvis varierer med tiden, hvor induktorens modstand er maksimal ved starten af ​​DC-applikationen og gradvist reducerer og bevæger sig mod nul modstand med tiden og til sidst når nul ohm efter et bestemt tidspunkt afhængigt af størrelsen af induktansen (direkte proportional).

Ovenstående svar kan visualiseres gennem den præsenterede graf nedenfor. Den grønne bølgeform viser curren (Amp) respons gennem induktoren, når en DC påføres den.

Det kan tydeligt ses, at strømmen er nul gennem induktoren ved begyndelsen og gradvist stiger til den maksimale værdi, da den lagrer energien magnetisk.

Den brune linje angiver spændingen over induktoren for det samme. Vi kan være vidne til, at det er maksimalt ved ON ON øjeblikkeligt, som gradvist dør ned til den laveste værdi i løbet af induktorens energilagring.

Induktorrespons for vekselstrøm

En vekselstrøm eller en vekselstrøm er intet andet end en jævnstrøm, der ændrer polariteten ved en given hastighed, også kaldet frekvensen.

En induktor vil reagere på en vekselstrøm nøjagtigt på den måde, der er forklaret ovenfor, men da den ville blive udsat for en konstant skiftende polaritet ved den givne frekvens, vil lagring og frigivelse af elektrisk energi inde i induktoren også svare til denne frekvens, hvilket resulterer i en modstand mod den nuværende.

Denne størrelse eller impedansen kan antages at være gennemsnittet eller RMS-værdien for denne kontinuerlige give-and-take af elektrisk energi på tværs af induktoren.

Således vil induktorens respons på AC kort sagt være identisk med en modstand i et DC-kredsløb.




Forrige: Parallel Path Overunity-enhed Næste: DTMF-baseret FM-fjernbetjeningskredsløb