Взаимна индуктивност

Взаимна индуктивност

В предишния урок видяхме, че индуктор генерира индуциран емф в себе си в резултат на променящото се магнитно поле около собствените си завои. Когато този емф се индуцира в същата верига, в която токът се променя, този ефект се нарича самоиндукция, (L).

Когато обаче ЕМП се индуцира в съседна намотка, разположена в същото магнитно поле, се казва, че ЕМП се индуцира магнитно, индуктивно или чрез взаимна индукция, символ (М). Тогава, когато две или повече намотки са свързани магнитно заедно с общ магнитен поток, се казва, че имат свойството взаимна индуктивност.

Взаимната индуктивност е основната работа на трансформатора, двигателите, генераторите и всеки друг електрически компонент, който взаимодейства с друго магнитно поле. Тогава можем да определим взаимната индукция като ток, протичащ в една намотка, който индуцира напрежение в съседна намотка.

Но взаимната индуктивност също може да бъде лошо нещо, тъй като индуктивността „изчезнала“ или „изтичаща“ от намотка може да попречи на работата на друг съседен компонент с помощта на електромагнитна индукция, така че може да се наложи някаква форма на електрически скрининг към потенциал на земята.

Количеството взаимна индуктивност, което свързва една намотка с друга, зависи много от относителното разположение на двете намотки. Ако една бобина е разположена до другата намотка, така че физическото им разстояние е малко, тогава почти целият магнитен поток, генериран от първата намотка, ще взаимодейства с завоите на втората намотка, предизвиквайки сравнително голям ЕМП и следователно произвежда голяма стойност на взаимната индуктивност.

По същия начин, ако двете намотки са по-отдалечени една от друга или под различни ъгли, количеството на индуциран магнитен поток от първата намотка във втората ще бъде по-слабо, произвеждайки много по-малък индуциран ЕМП и следователно много по-малка стойност на взаимната индуктивност. Така че ефектът от взаимната индуктивност е много зависим от относителните позиции или разстояния (S) на двете намотки и това е показано по-долу.

Взаимна индуктивност между намотките

Взаимната индуктивност, която съществува между двете намотки, може да бъде значително увеличена чрез позиционирането им върху обща мека желязна сърцевина или чрез увеличаване на броя на завоите на всяка една намотка, както би могло да се намери в трансформатора.

Ако двете намотки са плътно навити една върху друга върху обща съединителна единица от мека желязна сърцевина между тях, тъй като всяка загуба поради изтичане на флюс ще бъде изключително малка. Тогава ако се приеме перфектна връзка на потока между двете намотки, може да се даде взаимната индуктивност между тях.

· Където:

· Μo е пропускливостта на свободното пространство (4.π.10-7)

Μr е относителната пропускливост на меката желязна сърцевина

· N е в броя на завоите на бобината

· A е в площта на напречното сечение в m2

· ℓ е дължината на рулоните в метри

Взаимна индукция

Тук токът, протичащ в намотка 1, L1 създава магнитно поле около себе си, като някои от тези линии на магнитното поле преминават през бобина две, L2 ни дава взаимна индуктивност. Намотката една има ток от I1 и N1 обороти докато, бобина две има N2 обороти. Следователно, взаимната индуктивност, M12 на намотка две, която съществува по отношение на бобина една, зависи от тяхното положение по отношение един на друг и е дадена като:

По същия начин, потокът, свързващ намотка един, L1, когато ток тече около намотка две, L2 е точно същата като потока, свързваща намотка две, когато един и същ ток тече около бобина една по-горе, тогава взаимната индуктивност на бобината една по отношение на бобина две се дефинира като М21. Тази взаимна индуктивност е вярна, независимо от размера, броя завои, относителното положение или ориентацията на двете намотки. Поради това можем да запишем взаимната индуктивност между двете намотки като: M12 = M21 = M.

Тогава можем да видим, че самоиндуктивността характеризира индуктор като единичен елемент на веригата, докато взаимната индуктивност означава някаква форма на магнитна връзка между два индуктора или намотки, в зависимост от тяхното разстояние и разположение, надяваме се, че помним от нашите уроци по електромагнитите, че себе си индуктивност на всяка отделна намотка се дава като:

За повече информация, моля свържете се с нас на sales@xfullstar.com