Princip induktora koji skladišti električnu energiju

Osnovna funkcija induktivnosti je pohranjivanje naizmjenične struje (skladištenje električne energije u obliku magnetskog polja), ali ne može pohraniti jednosmjernu struju (jednosmjerna struja može nesmetano proći kroz zavojnicu induktora).

Osnovna funkcija kapacitivnosti je pohranjivanje istosmjerne struje (skladištenje električne energije direktno na pločama kondenzatora), ali ne može pohraniti naizmjeničnu struju (naizmjenična struja može nesmetano proći kroz kondenzator).

Najprimitivniju induktivnost otkrio je britanski naučnik Faraday 1831. godine.

Tipične primjene su različiti transformatori, motori itd.

Šematski dijagram Faradejeve zavojnice (Faradayeva zavojnica je zavojnica međusobne induktivnosti)

Druga vrsta induktivnosti je samo-induktivni kalem

Godine 1832, Henry, američki naučnik, objavio je rad o fenomenu samoindukcije. Zbog Henrijevog važnog doprinosa na polju fenomena samoindukcije, ljudi jedinicu induktivnosti nazivaju Henry, skraćeno Henry.

Fenomen samoindukcije je fenomen koji je Henry slučajno otkrio dok je radio elektromagnetni eksperiment. U avgustu 1829. godine, kada je škola bila na odmoru, Henry je proučavao elektromagnete. Otkrio je da je zavojnica proizvela neočekivane iskre kada je napajanje isključeno. Na ljetnom raspustu sljedeće godine, Henry je nastavio proučavati eksperimente vezane za samoindukciju.

Konačno, 1832. godine objavljen je rad u kojem se zaključuje da će se u zavojnici sa strujom, kada se struja mijenja, generirati inducirana elektromotorna sila (napon) kako bi se održala prvobitna struja. Dakle, kada se napajanje zavojnice isključi, struja se trenutno smanjuje, a zavojnica će generirati vrlo visok napon i tada će se pojaviti iskre koje je Henry vidio (visoki napon može ionizirati zrak i kratko spojiti da proizvede varnice).

Samoinduktivni kalem

Faraday je otkrio fenomen elektromagnetne indukcije, čiji je najvažniji element da će promjenjivi magnetni fluks generirati induciranu elektromotornu silu.

Stabilna jednosmjerna struja se uvijek kreće u jednom smjeru. U zatvorenoj petlji, njegova struja se ne mijenja, tako da se struja koja teče kroz zavojnicu ne mijenja, a njen magnetni tok se neće promijeniti. Ako se magnetni tok ne promijeni, neće se stvoriti inducirana elektromotorna sila, tako da jednosmjerna struja može lako proći kroz zavojnicu induktora bez prepreka.

U AC kolu, smjer i veličina struje će se mijenjati tokom vremena. Kada izmjenična struja prolazi kroz zavojnicu induktora, kako se veličina i smjer struje mijenjaju, magnetski tok oko induktora će se također kontinuirano mijenjati. Promjena magnetskog fluksa će uzrokovati generiranje elektromotorne sile, a ta elektromotorna sila samo ometa prolazak naizmjenične struje!

Naravno, ova prepreka ne sprečava naizmeničnu struju da prođe 100%, ali povećava poteškoću prolaska naizmenične struje (impedansa se povećava). U procesu blokiranja prolaska naizmjenične struje, dio električne energije se pretvara u oblik magnetnog polja i pohranjuje u induktoru. Ovo je princip induktora koji skladišti električnu energiju

Princip skladištenja i otpuštanja električne energije induktorom je jednostavan proces:

Kada se struja zavojnice poveća – uzrokujući promjenu okolnog magnetskog fluksa – magnetni tok se mijenja – generirajući obrnutu indukovanu elektromotornu silu (skladištenje električne energije) – blokirajući povećanje struje

Kada se struja zavojnice smanji – uzrokujući promjenu okolnog magnetskog fluksa – magnetni tok se mijenja – generirajući u istom smjeru indukovanu elektromotornu silu (oslobađanje električne energije) – blokirajući smanjenje struje

Jednom riječju, induktor je konzervativac, uvijek održava izvorno stanje! Mrzi promjene i preduzima mjere da spriječi promjenu struje!

Induktor je poput AC rezervoara za vodu. Kada je struja u strujnom kolu velika, pohranjuje dio nje, a kada je struja mala, oslobađa je da dopuni!

Sadržaj članka dolazi sa interneta