在这里,我们在第七章。在这一章,我们将看看电感,电容,变形金刚。在这个部分,我们将看看我们的老朋友电感。
电感器是另一个电子电路的基本构建块。像电阻一样,他们往往会阻碍电流。通知他们倾向于阻碍电流。然而,反对派提供的电感是不同的交流和直流回路。我们会发现,他们提供更多交流比他们做直流阻抗。事实上,随着直流我们会发现他们几乎没有提供他们提供交流阻抗,阻抗与频率有很大的关系,我们将通过电感器。电感器也可以称为堵塞或线圈。窒息是指如何使用电感抑制干扰频率。电磁感应是电感器的核心理论的操作。
我们要看这个东西。什么是电磁感应?说明的原则电磁感应,想到两个线圈的线绕在一个共同的核心。在这里我们有一个共同的核心有两个电感。这里有一个电感器,一个。其中一个是连接到一个交流电流源,所以我们发送电流这一个。这个是没有连接到任何电压源。它是连接到一个表我们可以看到什么是表示线圈。我们会有一个感应电流的结果发生了什么,这一个。
核心具有较高的渗透率。磁导率是一个衡量如何轻松地磁场可以设置在一个材料。当线圈中的电流变化不断,核心的磁场也变化。当前中引入另一线圈将诱导电流线圈。这是可能的因为移动磁场。导致的运动,没有运动部件,唯一的移动在这里我们有一个交流信号。一旦它积极的电子在一个方向上,当它-电子朝着另一个方向。这是唯一正在这里,但它正在和有一个变化。磁场变化,变化是感应线圈。
这事影响因素我们称之为感应。几个因素决定的数量和极性和感应电压。可能很明显,磁场强度。这里我们有一个磁铁。这里我们有一个线圈,这个磁铁的强度会有很多与多少电流感应线圈。通量之间的相对运动速度和导体,所以这磁铁之间有多少运动导体,因为会影响当前的会有多少。角通量和导体之间的相对运动,所以它是什么?这是来自这种方式吗?这是来自这种方式吗?角会有事情要做。 The number of turns of wire in the coil so the more turns in this coil the more induction. The direction of relative motion between the flux and the conductor, so what is the direction of the motion between this magnetic flux and this conductor. Also, the polarity of the magnetic field. We've drawn it north and south, but it would be different if it was south and north.
让我们看看,我们跳过太所以我可以点击这个链接。我们这里有一个链接。这是一个实验,法拉第确实是在1831年。他的家伙尝试磁感应。我们有像我们刚才看到前面的屏幕上。在这里,我们有一个电池。所不同的是,这只是一个直流电池;然而,我们在看的其他来源是AC。注意到他有一个线圈,这里是另一个线圈,和他们有一个中心的核心。当这是关闭,将感应线圈中电流和磁场感应。他连接一个指南针,因为他想看看会有什么效果呢,因为记住这个线圈产生磁场。 Let's close the switch and observe this compass. Let's see if I can make that switch close. Let's see, you'll notice that when it closes the magnet goes this way, and when it opens the magnet jumps this way. Now notice it doesn't permanently stay in any position because remember the DC it's current is only going in one direction. When the switch is closed, there is a sudden change in the magnetic field the compass reacts to it, but then it just goes back to its normal position. Then, when it is released, again, there is a change. Notice it went the opposite direction, by the way, because of the coil again it changed. Now was releasing of the magnetic field, but as the magnetic field develops and closes the compass reacted to that.
感应电压的影响。当线圈中的电流感应到一个变化的磁场,当前创建第二个磁场。磁场产生的感应电流的极性反对原磁场的变化。这就是所谓的楞次定律。你会看到的是这里有一个磁体,在这里我们有一个线圈,和我们有一米,我们看这个线圈电流被诱导到这个磁场的运动我们看这里。现在这个磁铁靠近线圈,我们看到一些极性或磁极性开发在这个磁铁。你会注意到南北移动磁铁和线圈,正朝着注意到这里的领域发展。最靠近磁铁是北。记住,这两个像波兰人会互相排斥。现在,这是这种方式,所以有反对。
有两件事要诱导电流。首先,有一个运动。这是最重要的部分,但反对派也是它的一部分。运动是最大的一部分。因为这是迈向这个磁铁,它建立了这个领域,运动诱发电流。事实上,运动使当前发生的事情,是运动,因为当磁铁停止当前的停止。
注意这里,这里有我们的磁铁和当我们的磁铁远离注意这个磁铁的极性开关。记住,这是相对运动。现在运动远离,现在极性改变,现在是北注意南方和北方会相互吸引。再一次,它被拖走了。这里有反对。它更愿意走这条路,但它就是这样。有吸引力但是拉,所以两极的改变方向。
当两极的改变方向,电流变化方向。在这个上面,磁铁移动线圈,线圈发展领域,我们看到了极性。当它离开,正好相反的一种方法。它会向线圈,电流一个方向推掉的时候,卷走另一个方向。
这里有另一个仿真。这是一个模拟楞次定律。这是一个磁铁。这是一个线圈。这是为了模拟这种磁铁移动会有磁场,将开发在这个线圈。同时,将会有电流线圈。当我按下这个你可以观察它。你注意到蓝色的圆圈,是磁场。你看到这里的小黄点,通过这个线圈电流。重要的观察是,当我要你注意到目前这个方向,它是另一个方向变化。磁场移动另一个方向和电子相反的方向。 As you go up, you see it going one way. As you're going down, you see it going the other way. That's exactly what we were depicting right here.
然后,这只是一个对我们只是看着。我刚写出来。当磁铁运动走向线圈,线圈的磁场诱导反对磁铁(北北),线圈的运动。如果没有运动,注意,没有电流。随着磁铁在较低的图片,注意南北磁场开关。我们看着前面的幻灯片上。
电感器只是线圈的线。我要把这个。他们只是线的线圈,电感器。电流流经电感的结果会产生一个磁场周围每一个转折。的任何改变电流的磁场将产生相应的变化。
任何变化的磁场线圈电压变化会产生在每个线圈的电压将会反对原电流的变化。理论上是这样的,我们只是看着。
一个电感反对任何改变电流。一个电感的本质,特别是交流。一个反对电流电感的特性被称为电感和由大写字母l .电感的测量单位是亨利。这是亨利的正式定义。如果当前的变化在一个电感器的速度每秒一个amp和原因一伏特的自感应的电压、电感的值为一个亨利。我们认为一个amp每秒变化,导致一个伏电感感应电压的我们说亨利的电感值。
一些概念,我们已经简要地提到这些。当电流变化的电感器的电感器的电压诱导,反对最初的电流变化。一个电感反对当前的变化。这是电感的本质。它反对当前的变化。后来在这个特殊的一章,这是糟糕的,这应该是一个电容器,但当我们看电容我们会发现电容器反对改变电压和电感反对当前的变化。
物理因素影响电感。首先,线圈的长度。我们会发现线圈的长度成反比的电感。如果你有一个很长的线圈,你会有更少的电感。如果你缩短线圈,你会增加电感。横截面积的线圈,线圈的电线有多厚。这是一个直接关系圈的面积就像我说的面积越多,越电感。的数量。匝数是N的平方的函数N是匝数,然后广场,将直接关系到电感。就越多,更多的电感。 Here we say times three and since it's squared inductance would be up by a factor of nine. Then, the permeability of the core. The more permeability you have the higher the inductance because the permeability is going to impact the transfer of the magnetic field.
一个电感的电路正弦电流将self-induce电压正弦但反对诱导电流。反对一个正弦交变电流,在这里,我们有一个好的词,感抗。以欧姆感抗,有点像阻力。电抗的象征是好大的X l .电感的感抗指定X,反应物。归纳电抗计算,有一个公式,它是2π乘以频率的电感F如果正弦波的频率。从这个公式,我们看到电抗频率和电感的函数。随着频率和电感被修改,我们将看到反应物的变化。
这是公式,记住电抗测量欧姆。我这里有几个问题。这将是一个计算反应物。我们采取两次π我缩短π3.14简单起见,事实上,这里有一大堆无限数量的数字,但我们说的3.14倍。这里我们有一个50 KHz的频率。这是50000 Hz,然后我们的电感将50 mH。如果我们相乘,得到15.7 k欧姆。这是15700欧姆的电阻。现在我们所做的,我们已经改变了10赫兹的频率。如果我们把这个,其他一切都是相同的。我们刚刚改变了频率。 We've taken it down to a very low value. Notice the results. That now the inductive reactance has taken a dramatic drop. We're down at a very low frequency, down near zero hertz z and notice that our reactants have also dropped down to a near zero value, going from 15.7 K down to 3.14 Hz. Frequency, reactants in a large way is dependent upon what is the frequency going through them. This is why in that introductory section we mentioned that sometimes inductors are used as chokes to filter out certain frequencies, so this would be the case that if you had a frequency you wanted to eliminate an inductor might be used if it was high frequency. Notice what happens, the resistance goes way up and it tends to choke out that particular frequency.
然后,相关系。正弦电压和电感器总是领先,注意将正弦电流,在这种情况下,90度。注意,当电流时零电压在90度和270。目前最大的改变将在最大电压的变化。我们说什么呢?
这里我们有一个电路。我们有一个交流电压在一个电感器。我们要说的是,如果我们要建立一个示波器来测量这个值我们会看到交流电压。如果我们衡量当前的同时,我们会发现当前阻碍。记住,一个电感反对当前的变化,所以我们会发现90度的电流滞后于电压。那是什么意思?
这里我们有一个正弦波。事实上,如果我们要测量在这里如果我们测量从这里到这里,这将是360度。这是目前在这里,这是电压。假设,从这里到这里的电压是360度。我们要看的是通知我们说电压将导致电流通过90度。这里我们有一个电压,我们在积极的顶峰,你会注意到电流为零。
电感,记得我们看着磁场和当我们的磁铁移动当我们看到当前的诱导。这将是类似在这种情况下。从这一点上,这是270年从90度到就是我们最大的电压变化。从这里到这里我们看到很多改变。从这一点到这一点,你注意到,当前,注意我们看到这种变化。记得我们开始在90度,观察是在这一点上有一个地方很少有变化,就在这里,电压变化几乎停止。有趣的是,当电压变化时注意与当前发生的事情,几乎为零。然后,当我们有一个巨大的变化,这是当我们看到巨大的变化。当我们到达这一点,再一次,有这一点,至少暂时没有电压变化,看起来与当前发生的事情。目前已经停止移动。 When we move, again, from 270 up to 90, again, we have this massive change going from the negative peak to the positive peak and notice what happens in current. Here we have a massive change in current as well and again we get to the point where there are almost no change and almost no change in current, it's at zero. We're looking at something called phase relationships. This is just the same thing I just talked about.
这是一个从电路仿真原理,允许查看电压和电流之间的相位偏移。我建立这个与学生版本的电路仿真。实际上,你有教材版本。学生的版本有一点。这是什么,我们有一个电路和通知我们有电压源和它在一个电感器。直接在电感通道的权利。频道我已经连接到电路,这样我们会看,所以你会发现电子的路径。涉及到地面时,通过这个电阻,然后通过O-scope然后通过电感器。通道B将考虑当前和通道会看电压。
我记录了模拟电路和我要编辑它并将它添加到这个特定的表示时。切换发生应该是无缝的。如果音频水平开关一点你可能需要把你卷起来或把你的音量降低。
这是一个模拟电子工作台显示电压和电流之间的关系在一个电感器。我们刚刚看了如何在电感电流滞后于电压90度。这是一个简单的电路。我们这里有信号源产生1 KHz信号,它是在一个电感器。这是设置通道的方式是在电路中电感和通道B被放置。你注意到电流通过电阻,上升到通道B,然后通过电感器和回地面。
让我们看看这个信号。我认为我要把电路仿真到暂停我们可以分析这个信号好一点。我们可以拖动这个小方法,然后让我们看看信号。记住,电压目前领先。让我们看看,让我们抓住另一个点。让我们看看这里。注意电压在这个点集的时候积极的峰值接近没有变化。当没有注意到发生了什么变化。这是当前我们看。注意电流为零当没有电压变化。 When the voltage change is the most profound going from the positive peak to the negative peak, observe what happens in the current. Notice we have this change right here. Then, again, when we get to the negative peak and voltage, again, there's that momentary time when there is virtually no current flow or no voltage change. Notice what happens to current. It just ceases. When we're dealing with an inductor the current is changing in proportion to the changes in the voltage. If the voltage is not changing, the current change in the inductor ceases and there ceases to be current induced in that inductor.
这是学生版本的电路仿真。你不会有这样的连接与正面和负面的。你只是地面在教科书版本的电路仿真。如果你试图模拟这个你可能有点困难在你的版本的电路仿真。
这就是7.1章。
视频讲座由蒂姆Fiegenbaum在北西雅图社区学院。
有图可以显示许多地方移动小数点要毫亨用?