berita

Bagaimana Induktor Berfungsi

Oleh: Marshall Brain

induktor

Satu kegunaan besar induktor adalah untuk menggabungkannya dengan kapasitor untuk mencipta pengayun. GAMBAR HUNTSTOCK / GETTY

Induktor adalah semudah yang boleh diperolehi oleh komponen elektronik — ia hanyalah gegelung wayar. Ternyata, bagaimanapun, bahawa gegelung wayar boleh melakukan beberapa perkara yang sangat menarik kerana sifat magnet gegelung.

Dalam artikel ini, kita akan mempelajari semua tentang induktor dan kegunaannya.

kandungan

Asas Induktor

Henry

Aplikasi Induktor: Penderia Lampu Isyarat

Asas Induktor

Dalam rajah litar, induktor ditunjukkan seperti ini:

Untuk memahami bagaimana induktor boleh berfungsi dalam litar, angka ini berguna:

Apa yang anda lihat di sini ialah bateri, mentol lampu, gegelung wayar mengelilingi sekeping besi (kuning) dan suis. Gegelung wayar ialah induktor. Jika anda telah membaca Bagaimana Elektromagnet Berfungsi, anda mungkin menyedari bahawa induktor adalah elektromagnet.

Jika anda mengeluarkan induktor daripada litar ini, apa yang anda akan ada ialah lampu suluh biasa. Anda menutup suis dan mentol menyala. Dengan induktor dalam litar seperti yang ditunjukkan, tingkah laku adalah berbeza sama sekali.

Mentol lampu ialah perintang (rintangan menghasilkan haba untuk menjadikan filamen dalam mentol bercahaya — lihat Cara Mentol Lampu Berfungsi untuk mendapatkan butiran). Wayar dalam gegelung mempunyai rintangan yang jauh lebih rendah (ia hanya wayar), jadi apa yang anda jangkakan apabila anda menghidupkan suis adalah untuk mentol menyala dengan sangat malap. Kebanyakan arus harus mengikut laluan rintangan rendah melalui gelung. Apa yang berlaku sebaliknya ialah apabila anda menutup suis, mentol menyala dengan terang dan kemudian menjadi lebih malap. Apabila anda membuka suis, mentol terbakar dengan sangat terang dan kemudian padam dengan cepat.

Sebab untuk kelakuan aneh ini ialah induktor. Apabila arus mula mengalir dalam gegelung, gegelung ingin membina medan magnet. Semasa medan sedang dibina, gegelung menghalang aliran arus. Setelah medan dibina, arus boleh mengalir secara normal melalui wayar. Apabila suis dibuka, medan magnet di sekeliling gegelung mengekalkan arus mengalir dalam gegelung sehingga medan runtuh. Arus ini memastikan mentol menyala untuk tempoh masa walaupun suis terbuka. Dalam erti kata lain, induktor boleh menyimpan tenaga dalam medan magnetnya, dan induktor cenderung untuk menahan sebarang perubahan dalam jumlah arus yang mengalir melaluinya.

Fikirkan Tentang Air…

Satu cara untuk menggambarkan tindakan induktor ialah membayangkan saluran sempit dengan air mengalir melaluinya, dan roda air berat yang mempunyai dayungnya mencelup ke dalam saluran. Bayangkan air dalam saluran tidak mengalir pada mulanya.

Sekarang anda cuba mulakan air mengalir. Roda dayung akan cenderung untuk menghalang air daripada mengalir sehingga ia telah mencapai kelajuan dengan air. Jika anda kemudiannya cuba menghentikan aliran air dalam saluran, roda air yang berputar akan cuba memastikan air itu bergerak sehingga kelajuan putarannya perlahan kembali ke kelajuan air. Induktor melakukan perkara yang sama dengan aliran elektron dalam wayar - induktor menentang perubahan dalam aliran elektron.

BACA LAGI

Henry

Kapasiti induktor dikawal oleh empat faktor:

Bilangan gegelung - Lebih banyak gegelung bermakna lebih banyak kearuhan.

Bahan yang dililitkan gegelung (inti)

Luas keratan rentas gegelung - Lebih banyak kawasan bermakna lebih banyak kearuhan.

Panjang gegelung - Gegelung pendek bermaksud gegelung yang lebih sempit (atau bertindih), yang bermaksud lebih banyak kearuhan.

Meletakkan besi dalam teras induktor memberikannya lebih banyak kearuhan daripada udara atau mana-mana teras bukan magnetik.

Unit piawai induktansi ialah henry. Persamaan untuk mengira bilangan henri dalam induktor ialah:

H = (4 * Pi * #Pusing * #Pusing * Luas gegelung * mu) / (Panjang gegelung * 10,000,000)

Luas dan panjang gegelung adalah dalam meter. Istilah mu ialah kebolehtelapan teras. Udara mempunyai kebolehtelapan 1, manakala keluli mungkin mempunyai kebolehtelapan 2,000.

Aplikasi Induktor: Penderia Lampu Isyarat

Katakan anda mengambil gegelung dawai mungkin berdiameter 6 kaki (2 meter), mengandungi lima atau enam gelung wayar. Anda memotong beberapa alur di jalan dan letakkan gegelung di dalam alur. Anda memasang meter kearuhan pada gegelung dan lihat apakah kearuhan gegelung itu.

Sekarang anda meletakkan kereta di atas gegelung dan periksa kearuhan sekali lagi. Kearuhan akan menjadi lebih besar kerana objek keluli besar diletakkan dalam medan magnet gelung. Kereta yang diletakkan di atas gegelung bertindak seperti teras induktor, dan kehadirannya mengubah kearuhan gegelung. Kebanyakan penderia lampu isyarat menggunakan gelung dengan cara ini. Sensor sentiasa menguji induktansi gelung di jalan raya, dan apabila induktansi meningkat ia tahu ada kereta menunggu!

Biasanya anda menggunakan gegelung yang lebih kecil. Satu kegunaan besar induktor adalah untuk menggabungkan mereka dengan kapasitor untuk mencipta pengayun. Lihat Cara Pengayun Berfungsi untuk mendapatkan butiran.