H.R. Hertz aus Deutschland 1887 und N. Tesla aus den Vereinigten Staaten 1890 sind sehr bekannte Induktoren, die in Experimenten verwendet werden, die als Hertz-Spule und Tesla-Spule bezeichnet werden.

II. Funktionale Anwendungen

Im Stromkreis spielt der Induktor hauptsächlich die Rolle der Filterung, Oszillation, Verzögerung, Kerbe usw., sowie das Filtern von Signalen, das Filtern von Rauschen, das Stabilisieren des Stroms und das Unterdrücken elektromagnetischer Störungen. Die häufigste Funktion des Induktors im Stromkreis besteht darin, zusammen mit dem Kondensator den LC-Filterkreis zu bilden.

Der Kondensator hat die Eigenschaften "Gleichstrom blockieren, Wechselstrom durchlassen", während der Induktor die Funktion hat, "Gleichstrom durchzulassen, Wechselstrom zu blockieren.

Wenn der Gleichstrom, der von vielen Störsignalen begleitet wird, durch den LC-Filterkreis fließt, wird das Wechselstromstörsignal vom Induktor in Wärmeenergie umgewandelt. Wenn der relativ reine Gleichstrom durch den Induktor fließt, wird das Wechselstromstörsignal ebenfalls in magnetische Induktion und Wärmeenergie umgewandelt, und die höheren Frequenzen werden höchstwahrscheinlich vom Induktor impediert, was die höheren Frequenzstörsignale unterdrücken kann.

Induktoren haben die Eigenschaften, den Durchgang von Wechselstrom zu verhindern und Gleichstrom reibungslos durchzulassen. Je höher die Frequenz, desto größer die Impedanz der Spule. Daher besteht die Hauptfunktion des Induktors darin, das AC-Signal zu isolieren, zu filtern oder einen Resonanzkreis mit Kondensatoren, Widerständen usw. zu bilden.

Struktur des 3. Induktors

Induktoren bestehen im Allgemeinen aus einem Rahmen, einer Wicklung, einem Abschirmgehäuse, einem Verpackungsmaterial, einem magnetischen Kern oder einem Eisenkern usw.

1. Rahmen

Der Rahmen bezieht sich im Allgemeinen auf das Gestell, auf dem die Spule gewickelt ist. Einige der größeren festen Induktoren oder einstellbaren Induktoren (wie Oszillationsspulen, Drosselspulen usw.) haben meist emailliertes Draht (oder Garn), das um den Rahmen gewickelt ist, und dann wird der magnetische Kern oder Kupferkern, Eisenkern usw. in die innere Hohlräume des Rahmens eingeführt, um die Induktivität zu verbessern.

Der Rahmen besteht normalerweise aus Kunststoff, Bakelit und Keramik und kann je nach tatsächlichem Bedarf in verschiedene Formen gebracht werden. Kleine Induktoren (wie Farbcodierte Induktoren) verwenden im Allgemeinen keinen Rahmen, sondern wickeln den emaillierten Draht direkt um den Kern. Luftkerninduktoren (auch bekannt als geflochtene Spulen oder Luftkernspulen, die hauptsächlich in Hochfrequenzschaltungen verwendet werden) verwenden keine magnetischen Kerne, Rahmen, Abschirmungen usw., sondern werden vor dem Abnehmen der Form auf die Form gewickelt und ziehen einen bestimmten Abstand zwischen den Spulen.

2. Wicklung

Die Wicklung bezieht sich auf eine Gruppe von Spulen mit einer bestimmten Funktion, die das grundlegende Bauteil eines Induktors ist. Es gibt einlagige und mehrlagige Wicklungen. Einlagige Wicklungen haben auch zwei Formen: enge Wicklung (wenn gewickelt, werden die Drähte nacheinander gewickelt) und Zwischenwicklung (wenn gewickelt, wird jede Wicklung der Drähte durch einen bestimmten Abstand getrennt). Mehrlagige Wicklungen umfassen geschichtete Flachwicklungen, Zufallswicklungen, Wabenwicklungen usw.

3. Magnetkern und Magnetstab

Der Magnetkern und der Magnetstab bestehen im Allgemeinen aus Nickel-Zink-Ferrit (NX-Serie) oder Mangan-Zink-Ferrit (MX-Serie) und anderen Materialien, die die Formen "I", Säule, Hut, "E", Tank und andere Formen haben.

4. Eisenkern

Kernmaterialien sind hauptsächlich Siliziumstahlblech, Permalloy usw., ihre Form ist meist vom Typ "E".

5. Abschirmung

Um zu verhindern, dass das von einigen Induktoren erzeugte Magnetfeld den normalen Betrieb anderer Schaltungen und Komponenten beeinträchtigt, wird eine Metallschirmabdeckung (wie die Oszillationsspule eines Halbleiter-Radios) hinzugefügt. Der Induktor, der die Abschirmung verwendet, erhöht den Verlust der Spule und verringert den Q-Wert.

6. Verpackungsmaterialien

Nach dem Wickeln einiger Induktoren (wie Farbcodierte Induktoren, Farbring-Induktoren usw.) werden die Spule und der magnetische Kern mit Verpackungsmaterialien versiegelt. Das Verpackungsmaterial ist Kunststoff oder Epoxidharz.

4. Kupferspule

Die Induktivität ist das Verhältnis des magnetischen Flusses des Drahtes zu dem Strom, der ein wechselndes Magnetfeld um den Draht erzeugt, wenn ein Wechselstrom durch den Draht fließt. Wenn ein Gleichstrom durch den Induktor fließt, erscheint nur eine feste Magnetfeldlinie um ihn, die sich nicht mit der Zeit ändert;

Wenn jedoch ein Wechselstrom durch die Spule fließt, erscheinen magnetische Kraftlinien, die sich mit der Zeit ändern. Nach Faradays Gesetz der elektromagnetischen Induktion - magnetische Elektrizität zu analysieren, wird die Änderung der magnetischen Feldlinien an beiden Enden der Spule eine induzierte Spannung erzeugen, die einem "neuen Stromversorgung" entspricht. Wenn eine geschlossene Schleife gebildet wird, erzeugt diese induzierte Spannung einen induzierten Strom.

Nach Lenzs Gesetz sollte die Gesamtmenge der magnetischen Kraftlinien, die durch den induzierten Strom erzeugt werden, versuchen, die Änderung der magnetischen Kraftlinien zu verhindern. Die Änderung der magnetischen Feldlinie stammt von der Änderung der externen Wechselstromversorgung, sodass die Induktionsspule aus objektiver Sicht die Eigenschaft hat, die Stromänderung im Wechselstromkreis zu verhindern. Induktive Spulen haben ähnliche Eigenschaften wie die Trägheit in der Mechanik und werden elektrisch als "Selbstinduktion" bezeichnet. Funken treten in dem Moment auf, in dem der Schalter geöffnet oder der Schalter eingeschaltet wird. Dieses Selbstinduktionsphänomen wird durch eine hohe induzierte Spannung verursacht.

Kurz gesagt, wenn die Induktionsspule an die Wechselstromversorgung angeschlossen ist, ändern sich die magnetischen Feldlinien innerhalb der Spule mit dem Wechselstrom, was dazu führt, dass die Spule elektromagnetische Induktion erzeugt.

Die elektromotorische Kraft, die durch die Änderung des Stroms der Spule selbst erzeugt wird, wird als "selbstinduzierte elektromotorische Kraft" bezeichnet.

Es ist zu erkennen, dass die Induktivität nur ein Parameter ist, der mit der Anzahl der Windungen, der Größe, der Form und dem Medium der Spule zusammenhängt. Sie ist ein Maß für die Trägheit der Induktorspule und hat nichts mit dem angelegten Strom zu tun.

Das Prinzip der Substitution:

1. Die Induktionsspule muss durch den ursprünglichen Wert ersetzt werden (die Anzahl der Windungen ist gleich und die Größe ist die gleiche).

2. Der Patch-Induktor muss nur die gleiche Größe haben und kann auch durch einen 0-Ohm-Widerstand oder Draht ersetzt werden.

Klassifikation der 5. Induktivitäten

Selbstsensor:

Wenn ein Strom durch die Spule fließt, wird ein Magnetfeld um die Spule erzeugt. Wenn sich der Strom in der Spule ändert, erzeugt das Magnetfeld um sie herum ebenfalls entsprechende Änderungen. Dieses sich ändernde Magnetfeld kann dazu führen, dass die Spule selbst eine induzierte elektromotorische Kraft (induzierte elektromotorische Kraft) erzeugt (elektromotorische Kraft wird verwendet, um die Ausgangsspannung der idealen Stromquelle des aktiven Elements darzustellen), was Selbstinduktivität ist.

Hergestellt aus Drahtwicklungen, mit einer bestimmten Anzahl von Windungen, kann eine bestimmte Menge an Selbstinduktivität oder gegenseitiger Induktivität von elektronischen Komponenten erzeugen, oft als Induktivitätswicklung bezeichnet. Um den Induktivitätswert zu erhöhen, den Qualitätsfaktor zu verbessern und das Volumen zu reduzieren, wird häufig ein Eisenkern oder ein magnetischer Kern aus ferromagnetischem Material hinzugefügt. Die grundlegenden Parameter des Induktors sind Induktivität, Qualitätsfaktor, inhärente Kapazität, Stabilität, durch den Strom und die Frequenz der Verwendung. Ein aus einer einzelnen Spule bestehender Induktor wird als Selbstinduktor bezeichnet, und seine Selbstinduktivität wird auch als Selbstinduktivitätskoeffizient bezeichnet.

Transformator:

Wenn zwei Induktivitätswicklungen nahe beieinander liegen, wird die Magnetfeldänderung einer Induktivitätswicklung die andere Induktivitätswicklung beeinflussen, und dieser Effekt ist die gegenseitige Induktivität. Die Größe der gegenseitigen Induktivität hängt vom Grad der Kopplung zwischen der Selbstinduktivität der Induktivitätswicklung und den beiden Induktivitätswicklungen ab. Komponenten, die nach diesem Prinzip hergestellt werden, werden Transformatoren genannt.

VI. Eigenschaften von Induktivitäten

Die Eigenschaften eines Induktors sind das Gegenteil der Eigenschaften eines Kondensators. Er hat die Eigenschaft, Wechselstrom zu blockieren und Gleichstrom reibungslos passieren zu lassen. Der Widerstand, wenn das DC-Signal durch die Spule fließt, ist, dass der Widerstands-Spannungsabfall des Drahtes selbst sehr gering ist. Wenn das AC-Signal durch die Spule fließt, wird an beiden Enden der Spule eine selbstinduzierte elektromotorische Kraft erzeugt. Die Richtung der selbstinduzierten elektromotorischen Kraft ist entgegengesetzt zur Richtung der angelegten Spannung, was den Durchgang von AC behindert. Daher sind die Eigenschaften des Induktors, DC durchzulassen und AC zu blockieren. Je höher die Frequenz, desto größer ist die Impedanz der Spule. Induktivitäten arbeiten oft mit Kondensatoren in Schaltungen zusammen, um LC-Filter, LC-Oszillatoren usw. zu bilden. Darüber hinaus nutzen die Menschen auch die Eigenschaften der Induktivität, um Drosselspulen, Transformatoren, Relais usw. herzustellen.

Durch DC:Es bedeutet, dass der Induktor im Durchgangs-Schaltzustand für DC ist. Wenn der Widerstand der Induktorspule nicht berücksichtigt wird, kann der DC "ungehindert" durch den Induktor fließen. Für DC ist der Widerstand der Spule selbst sehr gering, um den DC zu behindern, weshalb er in der Schaltungsanalyse oft ignoriert wird.

AC-Blockierung:Wenn der Wechselstrom durch die Induktorspule fließt, hat der Induktor eine blockierende Wirkung auf den Wechselstrom, und es ist die induktive Reaktanz der Induktorspule, die den Wechselstrom behindert.