LR-sarjan piiri

Kaikki kelat, induktorit, kuristimet ja muuntajat luovat itsensä ympärille magneettikentän, jotka koostuvat sarjassa olevasta induktanssista, jonka vastus muodostaa LR-sarjan piirin

Tämän osan ensimmäisessä ohjeessa induktorit, katsoimme lyhyesti induktorin aikavakiosta todeten, että induktorin läpi virtaava virta ei voinut muuttua hetkessä, vaan kasvaa vakionopeudella, jonka induktorin oma indusoima emf määrittää.

Toisin sanoen sähköpiirin induktori vastustaa virran virtausta (i) sen läpi. Vaikka tämä on täysin oikein, teimme opetusohjelmassa oletuksen, että se oli ihanteellinen induktori, jolla ei ollut vastus tai kapasitanssi sen käämin käämiin.

Todellisessa maailmassa “KAIKKI” kelailla on siis kuristimet, solenoidit, releet tai mikä tahansa haavakomponentti aina tietty resistanssi riippumatta siitä, kuinka pieni. Tämä johtuu siitä, että langan todelliset käämikierrokset, joita käytetään tekemään kuparijohdosta, jolla on resistiivinen arvo.

Sitten todellisen maailman tarkoituksiin voimme pitää yksinkertaista kelaamme "induktiivisuutena", L- sarjana "Resistanssina", R. Toisin sanoen LR-sarjan piirin muodostaminen .

LR-sarjan piiri muodostuu pääasiassa induktanssin induktorista, L kytkettynä sarjaan vastusvastuksella R. Resistanssi “R” on johtimien kääntöjen tai silmukoiden tasainen resistiivinen arvo, joka muodostaa induktorikelan. Tarkastele alla olevaa LR-sarjan piiriä.

LR-sarjan piiri

Yllä oleva LR-sarjan piiri on kytketty vakiojännitelähteen (akun) ja kytkimen yli. Oletetaan, että kytkin S on auki, kunnes se suljetaan ajankohtana t = 0, ja pysyy sitten pysyvästi suljettuna tuottaen “astevaste” -tyyppisen jännitetulon. Virta, i alkaa virtata piirin läpi, mutta ei nouse nopeasti maksimiarvoon Imax, määritettynä suhteessa V / R (Ohmin laki).

Tämä rajoittava tekijä johtuu itse indusoituneen emf: n läsnäolosta induktorissa magneettisen vuon kasvun seurauksena (Lenzin laki). Ajan kuluttua jännitelähde neutraloi itse indusoidun EMF: n vaikutuksen, virran virtaus muuttuu vakiona ja indusoitu virta ja kenttä pienennetään nollaan.

Voimme käyttää Kirchhoffin jännitelakia ( KVL ) määritelläksesi piireissä yksittäiset jännitteen pudotukset ja toivottavasti sitten käyttämään sitä ilmaisuna virran virtaukselle.

Kirchhoffin jännitelaki (KVL) antaa meille:

Jännitteen pudotus vastuksen R läpi on I * R (Ohmin laki).

Jännitteen pudotus induktorin yli, L on jo tuttu lauseemme L (di / dt)

Sitten lopullinen lauseke yksittäisille jännitehäviöille LR-sarjan piirin ympärillä voidaan antaa seuraavasti:

Voimme nähdä, että jännitteen pudotus vastuksen yli riippuu virrasta i , kun taas jännitteen pudotus induktorin poikki riippuu virran muutosnopeudesta, di / dt . Kun virta on nolla, ( i = 0 ) hetkellä t = 0 , yllä oleva lauseke, joka on myös ensimmäisen kertaluvun differentiaaliyhtälö, voidaan kirjoittaa uudelleen virran arvon antamiseksi milloin tahansa ajankohtana seuraavasti:

Virran lauseke LR-sarjan piirissä

· Missä:

·      V on volteissa

·      R on Ohmsissa

·      L on Henriesissä

·      t on sekunneissa

·      e on luonnollisen logaritmin perusta = 2.71828

LR-sarjan piirin aikavakio ( τ ) on annettu L / R: nä ja jossa V / R edustaa lopullista tasapainotilan virta-arvoa viiden aikavakion arvon jälkeen. Kun virta on saavuttanut tämän vakiintuneen maksimiarvon 5τ: ssa , kelan induktanssi on pienentynyt nollaan, toimien enemmän kuin oikosulku ja poistamalla se tehokkaasti piiristä.

Siksi kelan läpi virtaavaa virtaa rajoittaa vain käämien käämien resistiivinen elementti Ohmsissa. Piirin jännite / aikaominaisuudet edustava nykyisen kasvun graafinen esitys voidaan esittää muodossa.

Lisätietoja ota meihin yhteyttä osoitteessa sales@xfullstar.com