Che cos'è un induttore e perché è necessario

Gli induttori sono ampiamente utilizzati nell'ingegneria elettrica come dispositivi di accumulo dell'energia, circuiti oscillatori, limiti di corrente. Pertanto, possono essere trovati ovunque, dall'elettronica portatile alle sottostazioni sotto forma di reattori giganti. In questo articolo ti diremo cos'è una bobina di induttanza, nonché qual è il suo principio di funzionamento e molto altro.

Definizione e principio di azione

Un induttore è una bobina di un conduttore isolato avvolto in una spirale o altra forma. Caratteristiche e proprietà principali: alta induttanza con bassa capacità e resistenza attiva.

Conserva l'energia in un campo magnetico. Nella figura seguente puoi vedere la sua designazione grafica condizionale sul diagramma (UGO) in diversi tipi e scopi funzionali.

Designazione dell'induttore nel diagramma

Può essere con e senza un nucleo. In questo caso, l'induttanza con il nucleo sarà molte volte maggiore rispetto a se non lo fosse. Il valore di induttanza dipende anche dal materiale con cui è realizzato il nucleo. Il nucleo può essere solido o aperto (con un gap).

Ricorda una delle leggi di commutazione:

La corrente nell'induttanza non può cambiare istantaneamente.

Ciò significa che un induttore è una specie di elemento inerziale in un circuito elettrico (reattanza).

Parliamo, come funziona questo dispositivo? Maggiore è l'induttanza, più la variazione di corrente sarà in ritardo rispetto alla variazione di tensione e nei circuiti CA la fase corrente sarà in ritardo rispetto alla fase di tensione.

Programma

Questo è il principio di funzionamento delle bobine di induttanza: l'accumulo di energia e il ritardo della parte anteriore dell'aumento di corrente nel circuito.

Ne consegue anche il seguente fatto: quando un circuito si rompe con un'induttanza elevata, la tensione sul tasto aumenta e si forma arcose la chiave è un semiconduttore, è rotta. Per combattere questo, vengono utilizzate catene di snubber, molto spesso da resistore e condensatoreinstallato parallelamente alla chiave.

Snabber

Tipi e tipi di bobine

A seconda dell'applicazione e della frequenza del circuito, il design della bobina può variare.

La frequenza può essere suddivisa in:

  • Bassa frequenza. Un esempio è uno starter a lampada fluorescente, un trasformatore (ogni avvolgimento è un induttore), un reattore, filtri di interferenza elettromagnetica. I nuclei sono spesso realizzati in acciaio elettrico per circuiti a corrente alternata in fogli (nucleo rivestito).Bassa frequenza
  • Alta frequenza. Ad esempio, bobine di loop di ricevitori radio, bobine di accoppiamento di amplificatori di segnale, memorizzazione e smorzamento di induttanze di alimentatori a commutazione. Il loro nucleo è di solito fatto di ferrite.Alta frequenza

Il design differisce a seconda delle caratteristiche della bobina, ad esempio, l'avvolgimento può essere a strato singolo e multistrato, avvolto da tondo a tondo o in incrementi.Il passo tra i giri può essere costante o progressivo (variabile lungo la lunghezza della bobina). Il metodo di avvolgimento e il design influiscono sulle dimensioni finali del prodotto.

Passo tortuoso

Dovremmo anche parlare di come sono disposte le bobine con induttanza variabile, chiamate anche variometri. In pratica, puoi trovare diverse soluzioni:

  • Il nucleo può muoversi rispetto all'avvolgimento.
  • Due avvolgimenti sono situati sullo stesso nucleo e collegati in serie, quando si spostano, cambiano l'induzione reciproca e l'accoppiamento induttivo.
  • Le svolte stesse per la regolazione del circuito possono essere spostate o rastremate l'una verso l'altra (più denso è l'avvolgimento, maggiore è l'induttanza).

Eccetera. In questo caso, la parte mobile si chiama rotore e la parte fissa si chiama statore.

tipi

Anche il metodo di avvolgimento è diverso, ad esempio i filtri con soppressione dell'avvolgimento interferenza di retee avvolto in una direzione (avvolgimento adattato) sopprimono l'interferenza differenziale.

Cosa sono necessari e cosa sono

A seconda di dove viene utilizzato l'induttore e delle sue caratteristiche funzionali, può essere chiamato in modo diverso: strozzatori, solenoidi, ecc. Diamo un'occhiata a quali sono gli induttori e il loro scopo.

valvola a farfalla

bobine di arresto. Di solito i cosiddetti dispositivi limitatori di corrente, ambito:

  • Nei reattori per l'accensione e la potenza delle lampade a scarica.filtri
  • Per filtrare le interferenze. Negli alimentatori - un filtro di interferenza elettromagnetica con un doppio induttore all'ingresso di un alimentatore per computer, è mostrato nella foto sotto. Utilizzato anche in apparecchiature acustiche e altri.Filtro EMI
  • Per filtrare frequenze specifiche o bande di frequenza, ad esempio nei sistemi di altoparlanti (per separare le frequenze in base ai rispettivi altoparlanti)
  • La base dei convertitori di impulsi è la conservazione dell'energia.

Reattori con limitazione di corrente - vengono utilizzati per limitare le correnti di corto circuito sulle linee elettriche.

Reattori con limitazione di corrente

Nota: Induttori e reattori dovrebbero avere una bassa resistenza per ridurre il riscaldamento e le perdite.

Induttori a loop Utilizzato insieme a un condensatore nel circuito oscillatorio. La frequenza di risonanza viene selezionata in base alla frequenza di ricezione o trasmissione nelle comunicazioni radio. Dovrebbero avere un fattore di alta qualità.

Variometri. Come detto, si tratta di induttori personalizzabili o variabili. Più spesso usato negli stessi circuiti oscillatori per mettere a punto la frequenza di risonanza.

Solenoide: la cosiddetta bobina, la cui lunghezza è molto più grande del diametro. Pertanto, all'interno del solenoide si forma un campo magnetico uniforme. Molto spesso, i solenoidi vengono utilizzati per eseguire lavori meccanici - movimento traslazionale. Tali prodotti sono anche chiamati elettromagneti.

Considera dove vengono utilizzati i solenoidi.

solenoidi

Questo può essere un attivatore della serratura in un'auto, la cui asta si ritrae dopo aver applicato una tensione al solenoide, e una campana e vari attuatori, dispositivi elettromeccanici come valvole, magneti di sollevamento nell'industria metallurgica.

Nel relè contattori e antipasti il solenoide funge anche da elettromagnete per pilotare i contatti di potenza. Ma in questo caso, spesso viene semplicemente chiamato una bobina o bobina di un relè (avviatore, contattore, rispettivamente), come sembra, come esempio di un piccolo relè che vedi di seguito.

Bobina del relè

Antenne con cornice e anello. Il loro scopo è la trasmissione di segnali radio. Utilizzato in immobilizzatori per auto, metal detector e per comunicazioni wireless.

Immobilizer

I riscaldatori a induzione, quindi si chiamano induttori, invece del nucleo mettono un corpo riscaldato (di solito in metallo).

Riscaldatore a induzione

parametri principali

Le caratteristiche principali della bobina di induttanza includono:

  1. Induttanza.
  2. Forza attuale (per selezionare un elemento adatto per la riparazione e la progettazione, questo deve essere preso in considerazione).
  3. Resistenza alle perdite (nei fili, nel nucleo, in dielettrico).
  4. Il fattore Q è il rapporto tra reattanza e attivo.
  5. Capacità spuria (capacità tra le spire, in termini semplici).
  6. Coefficiente di temperatura dell'induttanza - variazione dell'induttanza durante il riscaldamento o il raffreddamento di un elemento.
  7. Coefficiente di temperatura del fattore qualità.

marcatura

Per indicare la classificazione della bobina di induttanza, viene utilizzata la lettera o il segno di colore. Esistono due tipi di lettere.

  1. Designazione in microgenry.Marcatura di microgenry
  2. Designazione con un insieme di lettere e numeri. La lettera r viene utilizzata al posto del punto decimale, la lettera alla fine della designazione indica la tolleranza: D = ± 0,3 nH; J = ± 5%; K = ± 10%; M = ± 20%.Designazione in numeri e lettere

La codifica a colori può essere riconosciuta in modo simile a quella dei resistori. Utilizzare la tabella per decodificare le barre dei colori o gli anelli sull'elemento. Il primo squillo a volte è reso più largo degli altri.

Codificazione del colore

Qui è dove finiamo di considerare cos'è una bobina di induttanza, in cosa consiste e perché è necessaria. Infine, ti consigliamo di guardare un utile video sull'argomento dell'articolo:

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