Ein Induktor (auch Choke, Rolle oder Reaktor) ist ein passiver elektrischer Zwei-Terminals-Bestandteil, der Energie in seinem magnetischen Feld versorgt. Zum Vergleich versorgt ein Kondensator Energie in einem elektrischen Feld, und ein Widerstand versorgt Energie nicht, aber zerstreut eher Energie als Hitze.

Jeder Leiter hat Induktanz, obwohl der Leiter normalerweise Wunde in Schleifen ist, um das magnetische Feld zu verstärken.

Wegen des zeitändernden magnetischen Feldes innerhalb der Rolle wird eine Stromspannung gemäß dem Gesetz von Faraday der elektromagnetischen Induktion veranlasst, die nach dem Gesetz von Lenz der Änderung im Strom entgegensetzt, der es geschaffen hat. Induktoren sind einer der grundlegenden in der Elektronik verwendeten Bestandteile, wo sich Strom und Stromspannung mit der Zeit wegen der Fähigkeit von Induktoren ändern, Wechselströme zu verzögern und neu zu formen.

Übersicht

Induktanz (L) ergibt sich aus dem magnetischen Feld, das sich um einen Strom tragenden Leiter formt, der dazu neigt, Änderungen im Strom zu widerstehen. Der elektrische Strom durch den Leiter schafft einen magnetischen zum Strom proportionalen Fluss. Eine Änderung in diesem Strom schafft eine entsprechende Änderung im magnetischen Fluss, der abwechselnd nach dem Gesetz von Faraday eine elektromotorische Kraft (EMF) erzeugt, der dieser Änderung im Strom entgegensetzt. Induktanz ist ein Maß des Betrags von EMF, der pro Einheitsänderung im Strom erzeugt ist. Zum Beispiel erzeugt ein Induktor mit einer Induktanz von 1 henry einen EMF von 1 Volt, wenn sich der Strom durch den Induktor im Verhältnis von 1 Ampere pro Sekunde ändert. Die Zahl von Schleifen, die Größe jeder Schleife und des Materials es wird um alle gewickelt, betreffen die Induktanz. Zum Beispiel kann der magnetische Fluss, der diese Umdrehungen verbindet, durch das Umwickeln des Leiters um ein Material mit einer hohen Durchdringbarkeit wie Eisen vergrößert werden. Das kann die Induktanz vor 2000 Zeiten vergrößern.

Ideale und echte Induktoren

Ein "idealer Induktor" hat Induktanz, aber kein Widerstand oder Kapazität, und zerstreuen nicht oder strahlen Energie aus. Jedoch haben echte Induktoren Widerstand (wegen des Widerstands der Leitung und Verluste im Kernmaterial), und parasitische Kapazität (wegen des elektrischen Feldes zwischen den Umdrehungen der Leitung, die an ein bisschen verschiedenen Potenzialen sind). An hohen Frequenzen beginnt die Kapazität, das Verhalten des Induktors zu betreffen; an etwas Frequenz benehmen sich echte Induktoren als widerhallende Stromkreise, selbstwiderhallend werdend. An Frequenzen darüber wird die kapazitive Reaktanz der dominierende Teil des Scheinwiderstands. Energie wird durch den Widerstand der Leitung, und durch irgendwelche Verluste im magnetischen Kern wegen der magnetischen Trägheit zerstreut. An hohen Strömen zeigen Eisenkerninduktoren auch allmähliche Abfahrt vom idealen Verhalten wegen der durch die magnetische Sättigung verursachten Nichtlinearität. An höheren Frequenzen wachsen Widerstand und widerspenstige Verluste in Induktoren wegen der Hautwirkung in den krummen Leitungen des Induktors. Kernverluste tragen auch zu Induktor-Verlusten an höheren Frequenzen bei. Praktische Induktoren arbeiten als Antennen, einen Teil der Energie ausstrahlend, die in den Umgebungsraum und die Stromkreise bearbeitet ist, und elektromagnetische Emissionen von anderen Stromkreisen akzeptierend, an der elektromagnetischen Einmischung teilnehmend. Stromkreise und Materialien in der Nähe vom Induktor werden Nah-Feldkopplung zum magnetischen Feld des Induktors haben, das zusätzlichen Energieverlust verursachen kann. Wirkliche Induktor-Anwendungen können die parasitischen Rahmen so als wichtig betrachten wie die Induktanz.

Anwendungen

Induktoren werden umfassend in analogen Stromkreisen und Signalverarbeitung verwendet. Induktoren in Verbindung mit Kondensatoren und anderer Teilform haben Stromkreise abgestimmt, die betonen oder spezifische Signalfrequenzen herausfiltern können. Anwendungen erstrecken sich vom Gebrauch von großen Induktoren im Macht-Bedarf, der in Verbindung mit Filterkondensatoren restliche Summen entfernt, die als das Hauptsummen oder die anderen Schwankungen von der direkten aktuellen Produktion, zur kleinen Induktanz der Ferrite-Perle oder des um ein Kabel installierten Rings bekannt sind, um Radiofrequenzeinmischung davon abzuhalten, unten die Leitung übersandt zu werden. Kleinere Kombinationen des Induktors/Kondensators stellen abgestimmte Stromkreise zur Verfügung, die im Radioempfang und der Rundfunkübertragung zum Beispiel verwendet sind.

Zwei (oder mehr) bilden Induktoren, die magnetischen Fluss verbunden haben, einen Transformator, der ein grundsätzlicher Bestandteil jedes elektrischen Dienstprogramm-Macht-Bratrostes ist. Die Leistungsfähigkeit eines Transformators kann abnehmen, weil die Frequenz wegen Wirbel-Ströme im Kernmaterial und der Hautwirkung auf den windings zunimmt. Die Größe des Kerns kann an höheren Frequenzen und aus diesem Grund vermindert werden, Flugzeuge verwenden 400-Hertz-Wechselstrom aber nicht das übliche 50 oder 60 Hertz, ein großes Sparen im Gewicht vom Gebrauch von kleineren Transformatoren erlaubend. Der Grundsatz von verbundenen magnetischen Flüssen zwischen einem stationären und einer rotierenden Induktor-Rolle wird auch verwendet, um mechanisches Drehmoment in Induktionsmotoren zu erzeugen, die in Geräten und Industrie weit verwendet werden. Die Energieeffizienz von Induktionsmotoren ist außerordentlich unter Einfluss des Leitvermögens des krummen Materials. Für mehr Information über das Leitvermögen des krummen Materials, sieh: Kupfer in der Energie effizient motors#Electrical Leitvermögen in Motorrollen.

Ein Induktor wird als das Energiespeichergerät in etwas Macht-Bedarf der geschalteten Weise verwendet. Der Induktor wird für einen spezifischen Bruchteil der umschaltenden Frequenz des Gangreglers und de-energized für den Rest des Zyklus gekräftigt. Dieses Energieübertragungsverhältnis bestimmt die Eingangsstromspannung zum Produktionsstromspannungsverhältnis. Das X wird in der Ergänzung mit einem aktiven Halbleiter-Gerät verwendet, um sehr genaue Stromspannungskontrolle aufrechtzuerhalten.

Induktoren werden auch in elektrischen Übertragungssystemen verwendet, wo sie verwendet werden, um Stromspannungen von Blitzschlägen niederzudrücken und umschaltende Ströme und Schuld-Strom zu beschränken. In diesem Feld werden sie mehr allgemein Reaktoren genannt.

Größere Wertinduktoren können durch den Gebrauch von gyrator Stromkreisen vorgetäuscht werden.

Induktor-Aufbau

Ein Induktor wird gewöhnlich als eine Rolle gebaut, Material, normalerweise kupferne Leitung zu führen, die um einen Kern entweder von Luft oder vom eisenmagnetischen oder ferrimagnetic Material gewickelt ist. Kernmaterialien mit einer höheren Durchdringbarkeit als diese von Luft vergrößern das magnetische Feld und beschränken es nah auf den Induktor, dadurch die Induktanz vergrößernd. Niedrige Frequenzinduktoren werden wie Transformatoren mit Kernen von elektrischem Stahl gebaut, der lamelliert ist, um Wirbel-Ströme zu verhindern. 'Weiche' ferrites werden für Kerne über Audiofrequenzen weit verwendet, da sie die großen Energieverluste an hohen Frequenzen nicht verursachen, die gewöhnliche Eisenlegierung tut. Induktoren kommen in vielen Gestalten. Die meisten werden als Email angestrichene Leitung (Magnet-Leitung) gewickelt um eine ferrite Spule mit der auf der Außenseite ausgestellten Leitung gebaut, während einige die Leitung völlig in ferrite einschließen und "beschirmt" genannt werden. Einige Induktoren haben einen regulierbaren Kern, der ermöglicht, sich der Induktanz zu ändern. Induktoren haben gepflegt zu blockieren sehr hohe Frequenzen werden manchmal durch das Aufreihen eines ferrite Zylinders oder Perle auf einer Leitung gemacht.

Kleine Induktoren können direkt auf eine gedruckte Leiterplatte dadurch geätzt werden, die Spur in einem spiralförmigen Muster anzulegen. Einige solche planare Induktoren verwenden einen planaren Kern.

Auf kleine Wertinduktoren können auch auf einheitlichen Stromkreisen mit denselben Prozessen gebaut werden, die verwendet werden, um Transistoren zu machen. Aluminiumverbindung wird normalerweise verwendet, in einem spiralförmigen Rolle-Muster angelegt. Jedoch beschränken die kleinen Dimensionen die Induktanz, und es ist viel üblicher, einen Stromkreis genannt einen "gyrator" zu verwenden, der aktive und Kondensatorbestandteile verwendet, um sich ähnlich zu einem Induktor zu benehmen.

Typen des Induktors

Luftkerninduktor

Die Begriff-Luftkernrolle beschreibt einen Induktor, der keinen magnetischen aus einem eisenmagnetischen Material gemachten Kern verwendet. Der Begriff bezieht sich auf Rolle-Wunde auf plastischen, keramischen oder anderen nichtmagnetischen Formen, sowie denjenigen, die nur Luft innerhalb des windings haben. Luftkernrollen haben niedrigere Induktanz als eisenmagnetische Kernrollen, aber werden häufig an hohen Frequenzen verwendet, weil sie von Energieverlusten genannt Kernverluste frei sind, die in eisenmagnetischen Kernen vorkommen, die mit der Frequenz zunehmen. Eine Nebenwirkung, die in Luftkernrollen vorkommen kann, in denen das Winden auf einer Form nicht starr unterstützt wird, ist 'mikrofalsch': Das mechanische Vibrieren des windings kann Schwankungen in der Induktanz verursachen.

Radiofrequenzinduktor

An hohen Frequenzen, besonders Radiofrequenzen (RF), haben Induktoren höheren Widerstand und andere Verluste. Zusätzlich zum Verursachen des Macht-Verlustes in widerhallenden Stromkreisen kann das den Q Faktor des Stromkreises reduzieren, die Bandbreite verbreiternd. In RF Induktoren, die größtenteils Luftkerntypen sind, werden spezialisierte Bautechniken verwendet, um diese Verluste zu minimieren. Die Verluste sind wegen dieser Effekten:

• Hautwirkung: Der Widerstand einer Leitung zum hohen Frequenzstrom ist höher als sein Widerstand gegen den direkten Strom wegen der Hautwirkung. Radiofrequenzwechselstrom dringt weit in den Körper eines Leiters nicht ein, aber reist entlang seiner Oberfläche. Deshalb, in einer festen Leitung, wird der grösste Teil des bösen Schnittgebiets der Leitung nicht verwendet, um den Strom zu führen, der in einem schmalen Ringrohr auf der Oberfläche ist. Diese Wirkung vergrößert den Widerstand der Leitung in der Rolle, die bereits einen relativ hohen Widerstand wegen seiner Länge und kleinen Diameters haben kann.
• Nähe-Wirkung: Eine Andere ähnliche Wirkung, die auch den Widerstand der Leitung an hohen Frequenzen vergrößert, ist Nähe-Wirkung, die in parallelen Leitungen vorkommt, die in der Nähe von einander liegen. Das individuelle magnetische Feld von angrenzenden Umdrehungen veranlasst Wirbel-Ströme in der Leitung der Rolle, die den Strom im Leiter veranlasst, in einem dünnen Streifen auf der Seite in der Nähe von der angrenzenden Leitung konzentriert zu werden. Wie Hautwirkung reduziert das die wirksame Querschnittsfläche des Leitungsleiten-Stroms, seinen Widerstand vergrößernd.
• Parasitische Kapazität: Die Kapazität zwischen individuellen Leitungsumdrehungen der Rolle, genannt parasitische Kapazität, verursacht Energieverluste nicht, aber kann das Verhalten der Rolle ändern. Jede Umdrehung der Rolle ist an einem ein bisschen verschiedenen Potenzial, so das elektrische Feld zwischen der benachbarten Umdrehungslager-Anklage auf der Leitung. So handelt die Rolle, als ob sie einen Kondensator in der Parallele damit hat. An einer genug hohen Frequenz kann diese Kapazität mit der Induktanz der Rolle mitschwingen, die einen abgestimmten Stromkreis bildet, die Rolle veranlassend, selbstwiderhallend zu werden.

Um parasitische Kapazität und Nähe-Wirkung zu reduzieren, werden RF Rollen gebaut, um zu vermeiden, viele Umdrehungen zu haben, die eng miteinander, Parallele zu einander liegen. Die windings von RF-Rollen werden häufig auf eine einzelne Schicht beschränkt, und die Umdrehungen sind einzeln unter Drogeneinfluss. Um Widerstand wegen der Hautwirkung in Hochleistungsinduktoren wie diejenigen zu reduzieren, die in Sendern verwendet sind, werden die windings manchmal aus einem Metallstreifen oder Röhren gemacht, die eine größere Fläche haben, und die Oberfläche versilbert wird.

• Waffelrollen: Um Nähe-Wirkung und parasitische Kapazität Mehrschicht zu reduzieren, sind RF Rollen Wunde in Mustern, in denen aufeinander folgende Umdrehungen nicht parallel, aber in einem Winkel gekreuzt sind; diese werden häufig Honigwabe genannt, oder Korb - weben Rollen.
• Spinnengewebe-Rollen: Eine Andere Bautechnik mit ähnlichen Vorteilen ist flache spiralförmige Rollen. Das ist häufig Wunde auf einer flachen Isolieren-Unterstützung mit radialem spokes oder Ablagefächern mit der Leitung, die in und durch die Ablagefächer webt; diese werden Spinnengewebe-Rollen genannt. Die Form hat eine ungerade Zahl von Ablagefächern, so aufeinander folgende Umdrehungen der spiralförmigen Lüge auf Gegenseiten der Form, Trennung vergrößernd.
• Leitung von Litz: Um Hautwirkungsverluste zu reduzieren, sind einige Rollen Wunde mit einem speziellen Typ der genannten Litz-Leitung der Leitung der Radiofrequenz. Statt eines einzelnen festen Leiters, litz Leitung besteht aus mehreren kleineren Leitungsufern, die den Strom tragen. Verschieden von der gewöhnlichen gestrandeten Leitung werden die Ufer von einander isoliert, um Hautwirkung zu hindern, den Strom zur Oberfläche zu zwingen, und werden zusammen geflochten. Das Flechte-Muster stellt sicher, dass jedes Leitungsufer denselben Betrag seiner Länge außerhalb der Flechte ausgibt, so verteilt Hautwirkung den Strom ebenso unter die Ufer, auf ein größeres Quer-Schnittleitungsgebiet hinauslaufend, als eine gleichwertige einzelne Leitung.

Eisenmagnetischer Kerninduktor

Eisenmagnetisch-Kern- oder Eisenkerninduktoren verwenden einen magnetischen Kern, der aus einem eisenmagnetischen oder ferrimagnetic Material wie Eisen oder ferrite gemacht ist, um die Induktanz zu vergrößern. Ein magnetischer Kern kann die Induktanz einer Rolle durch einen Faktor von mehreren tausend, durch die Erhöhung des magnetischen Feldes wegen seiner höheren magnetischen Durchdringbarkeit vergrößern. Jedoch verursachen die magnetischen Eigenschaften des Kernmaterials mehrere Nebenwirkungen, die das Verhalten des Induktors verändern und speziellen Aufbau verlangen:

• Kernverluste: Ein zeitändernder Strom in einem eisenmagnetischen Induktor, der ein zeitänderndes magnetisches Feld in seinem Kern verursacht, verursacht Energieverluste im Kernmaterial, die als Hitze wegen zwei Prozesse zerstreut werden:
• Wirbel-Ströme: Aus dem Gesetz von Faraday der Induktion kann das sich ändernde magnetische Feld zirkulierende Schleifen des elektrischen Stroms im leitenden Metallkern veranlassen. Die Energie in diesen Strömen wird als Hitze im Widerstand des Kernmaterials zerstreut. Der Betrag der Energie hat Zunahmen mit dem Gebiet innerhalb der Schleife des Stroms verloren.
• Magnetische Trägheit: Das Ändern oder Umkehren des magnetischen Feldes im Kern verursachen auch Verluste wegen der Bewegung der winzigen magnetischen Gebiete, aus denen es zusammengesetzt wird. Der Energieverlust ist zum Gebiet der Schleife der magnetischen Trägheit im BH Graphen des Kernmaterials proportional. Materialien mit der niedrigen Sättigungskoerzitivkraft haben schmale Schleifen der magnetischen Trägheit und so niedrige Verluste der magnetischen Trägheit.

:For beide dieser Prozesse, der Energieverlust pro Zyklus des Wechselstroms ist unveränderlich, so nehmen Kernverluste geradlinig mit der Frequenz zu. Online-Kernverlust-Rechenmaschinen sind verfügbar, um den Energieverlust zu berechnen. Mit Eingängen wie Eingangsstromspannung, Produktionsstromspannung, Produktionsstrom, Frequenz, Umgebungstemperatur und Induktanz können diese Rechenmaschinen die Verluste des Induktor-Kerns und AC/DC voraussagen, der auf der Betriebsbedingung des Stromkreises gestützt ist, der wird verwendet.

• Nichtlinearität: Wenn der Strom durch eine eisenmagnetische Kernrolle hoch genug ist, den der magnetische Kern sättigt, wird die Induktanz unveränderlich nicht bleiben, aber wird sich mit dem Strom durch das Gerät ändern. Das wird Nichtlinearität genannt und läuft auf Verzerrung des Signals hinaus. Zum Beispiel können Audiosignale Zwischenmodulationsverzerrung in durchtränkten Induktoren ertragen. Um das in geradlinigen Stromkreisen zu verhindern, muss der Strom durch Eisenkerninduktoren unter dem Sättigungsniveau beschränkt werden. Das Verwenden eines bestäubten Eisenkerns mit einer verteilten Luftlücke erlaubt höhere Niveaus des magnetischen Flusses, der der Reihe nach ein höheres Niveau des direkten Stroms durch den Induktor erlaubt, bevor es sättigt.

Lamellierter Kerninduktor

Niederfrequente Induktoren werden häufig mit lamellierten Kernen gemacht, Wirbel-Ströme mit dem Transformatoren ähnlichen Aufbau zu verhindern. Der Kern wird aus Stapeln von dünnen Stahlplatten oder Lamellierung orientierte Parallele zum Feld mit einem Isolieren-Überzug auf der Oberfläche gemacht. Die Isolierung verhindert Wirbel-Ströme zwischen den Platten, so müssen irgendwelche restlichen Ströme innerhalb des bösen Schnittgebiets der individuellen Lamellierung sein, das Gebiet der Schleife und so des Energieverlustes außerordentlich reduzierend. Die Lamellierung wird aus Silikonstahl der niedrigen Sättigungskoerzitivkraft gemacht, Verluste der magnetischen Trägheit zu reduzieren.

Ferrite-Kerninduktor

Für höhere Frequenzen werden Induktoren mit Kernen von ferrite gemacht. Ferrite ist ein keramisches ferrimagnetic Material, das nichtleitend ist, so können Wirbel-Ströme nicht innerhalb seiner fließen. Die Formulierung von ferrite ist xxFeO, wo xx verschiedene Metalle vertritt. Für Induktor-Kerne werden weiche ferrites verwendet, die niedrige Sättigungskoerzitivkraft und so niedrige Verluste der magnetischen Trägheit haben. Ein anderes ähnliches Material ist bestäubtes mit einem Binder zementiertes Eisen.

Kerninduktor von Toroidal

In einer Induktor-Wunde auf einem geraden Kern in der Form von der Stange müssen die magnetischen Feldlinien, die von einem Ende des Kerns erscheinen, die Luft durchführen, um in den Kern am anderen Ende wiedereinzugehen. Das reduziert das Feld, weil viel vom magnetischen Feldpfad in Luft aber nicht dem höheren Durchdringbarkeitskernmaterial ist. Ein höheres magnetisches Feld und Induktanz können durch das Formen des Kerns in einem geschlossenen magnetischen Stromkreis erreicht werden. Die magnetischen Feldlinien bilden geschlossene Regelkreise innerhalb des Kerns, ohne das Kernmaterial zu verlassen. Die häufig verwendete Gestalt ist ein toroidal oder ferrite Kern in der Form von des Krapfens. Wegen ihrer Symmetrie, toroidal Kerne erlauben einem Minimum des magnetischen Flusses, außerhalb des Kerns zu flüchten (genannt Leckage-Fluss), so strahlen sie weniger elektromagnetische Einmischung aus als andere Gestalten. Kernrollen von Toroidal werden verschiedener Materialien, in erster Linie ferrite, Kool Mu MPP, bestäubtes Eisen und lamellierte Kerne verfertigt.

Variabler Induktor

Ein variabler Induktor kann durch das Bilden von einem der Terminals des Geräts einen gleitenden Frühlingskontakt gebaut werden, der die Oberfläche der Rolle vorankommen kann, zunehmend oder die Anzahl gegen Umdrehungen der in den Stromkreis eingeschlossenen Rolle reduzierend. Eine alternative Baumethode ist, einen beweglichen magnetischen Kern zu verwenden, der in oder aus der Rolle gleiten lassen werden kann. Das Bewegen des Kerns weiter in die Rolle vergrößern die Durchdringbarkeit, die Erhöhung der Induktanz. Viele Induktoren, die in Radioanwendungen (gewöhnlich weniger als 100 MHz) verwendet sind, verwenden regulierbare Kerne, um solche Induktoren auf ihren Sollwert abzustimmen, da Fertigungsverfahren bestimmte Toleranz (Ungenauigkeit) haben. Manchmal werden solche Kerne für Frequenzen über 100 MHz vom hoch leitenden nichtmagnetischen Material wie Aluminium gemacht. Sie vermindern die Induktanz, weil das magnetische Feld sie umgehen muss.

Eine andere Methode, die Induktanz ohne irgendwelche bewegenden Teile zu kontrollieren, verlangt einen zusätzlichen Gleichstrom, oder LF Strom hat das Winden beeinflusst, das die Durchdringbarkeit leicht saturable Kernmaterial kontrolliert. Sieh Magnetischen Verstärker.

In elektrischen Stromkreisen

Die Wirkung eines Induktors in einem Stromkreis soll Änderungen im Strom dadurch durch das Entwickeln einer Stromspannung darüber proportional zur Rate der Änderung des Stroms entgegensetzen. Ein idealer Induktor würde keinen Widerstand gegen einen unveränderlichen direkten Strom anbieten; jedoch haben nur superführende Induktoren aufrichtig elektrischen Nullwiderstand.

Die Beziehung zwischen der zeitändernden Stromspannung v (t) über einen Induktor mit der Induktanz L und dem zeitändernden Strom i (t), der es durchführt, wird durch die Differenzialgleichung beschrieben:

:

Wenn es einen sinusförmigen Wechselstrom (AC) durch einen Induktor gibt, wird eine sinusförmige Stromspannung veranlasst. Der Umfang der Stromspannung ist zum Produkt des Umfangs (I) des Stroms und der Frequenz (f) des Stroms proportional.

:::

In dieser Situation, der Phase der aktuellen Zeitabstände diese der Stromspannung durch π/2.

Wenn ein Induktor mit einer direkten aktuellen Quelle mit dem Wert I über einen Widerstand R verbunden wird, und dann die aktuelle Quelle gekurzschlossen wird, zeigt die Differenzialbeziehung oben, dass sich der Strom durch den Induktor mit einem Exponentialzerfall entladen wird:

:

Stromkreis-Analyse von Laplace (S-Gebiet)

Wenn sich das Verwenden von Laplace in der Stromkreis-Analyse verwandelt, wird der Scheinwiderstand eines idealen Induktors ohne anfänglichen Strom im s Gebiet vertreten durch:

:

::: wo

:::: L ist die Induktanz und

der

:::: s ist die komplizierte Frequenz.

Wenn der Induktor wirklich anfänglichen Strom hat, kann er vertreten werden durch:

• einer Stromspannungsquelle der Reihe nach mit dem Induktor Hinzufügen, den Wert habend:

:

(Bemerken Sie, dass die Quelle eine Widersprüchlichkeit haben sollte, die nach dem anfänglichen Strom ausgerichtet wird)

• oder indem es eine aktuelle Quelle in der Parallele mit dem Induktor hinzugefügt wird, den Wert habend:

:::: wo:::: L ist die Induktanz und der

:::: ist der anfängliche Strom im Induktor.

Induktor-Netze

Induktoren in einer parallelen Konfiguration hat jeder denselben potenziellen Unterschied (Stromspannung). Ihre gleichwertige Gesamtinduktanz (L) zu finden:

:

:

Der Strom durch Induktoren bleibt der Reihe nach dasselbe, aber die Stromspannung über jeden Induktor kann verschieden sein. Die Summe der potenziellen Unterschiede (Stromspannung) ist der Gesamtstromspannung gleich. Ihre Gesamtinduktanz zu finden:

::

Diese einfachen Beziehungen halten nur für wahr, wenn es keine gegenseitige Kopplung von magnetischen Feldern zwischen individuellen Induktoren gibt.

Versorgte Energie

Die Energie (gemessen in Joule, im SI) versorgt durch einen Induktor ist im Wert von der Arbeit gleich, die erforderlich ist, den Strom durch den Induktor, und deshalb das magnetische Feld zu gründen. Dadurch wird gegeben:

:

wo L Induktanz ist und ich der Strom durch den Induktor bin.

Diese Beziehung ist nur für geradlinige (nichtdurchtränkte) Gebiete der magnetischen Flussverkettung und aktuellen Beziehung gültig.

Q Faktor

Ein idealer Induktor wird lossless ohne Rücksicht auf den Betrag des Stroms durch das Winden sein. Jedoch normalerweise haben Induktoren krummen Widerstand von der Metallleitung, die die Rollen bildet. Da der krumme Widerstand als ein Widerstand der Reihe nach mit dem Induktor erscheint, wird es häufig den Reihe-Widerstand genannt. Der Reihe-Widerstand des Induktors wandelt elektrischen Strom durch die Rollen in die Hitze um, so einen Verlust der induktiven Qualität verursachend. Der Qualitätsfaktor (oder Q) eines Induktors ist das Verhältnis seiner induktiven Reaktanz zu seinem Widerstand an einer gegebenen Frequenz, und ist ein Maß seiner Leistungsfähigkeit. Je höher der Q Faktor des Induktors, desto näher es sich dem Verhalten eines Ideales, lossless, Induktors nähert.

Der Q Faktor eines Induktors kann durch die folgende Formel gefunden werden, wo R sein inneres (Reihe-Modell) elektrischer Widerstand ist und kapazitive oder induktive Reaktanz an der Klangfülle ist:

:

Durch das Verwenden eines eisenmagnetischen Kerns wird die Induktanz für denselben Betrag von Kupfer außerordentlich vergrößert, den Q multiplizierend. Kerne führen jedoch auch Verluste diese Zunahme mit der Frequenz ein. Ein Rang des Kernmaterials wird für beste Ergebnisse für das Frequenzband gewählt. An der VHF oder den höheren Frequenzen wird ein Luftkern wahrscheinlich verwendet.

Die Induktor-Wunde um einen eisenmagnetischen Kern kann an hohen Strömen sättigen, eine dramatische Abnahme in der Induktanz (und Q) verursachend. Dieses Phänomen kann durch das Verwenden (physisch größer) Luftkerninduktor vermieden werden. Ein gut bestimmter Luftkerninduktor kann einen Q von mehreren hundert haben.

Ein fast idealer Induktor (Q sich nähernde Unendlichkeit) kann durch das Untertauchen einer Rolle geschaffen werden, die von einer Superleiten-Legierung in flüssigem Helium oder flüssigem Stickstoff gemacht ist. Das unterkühlt die Leitung, seinen krummen Widerstand veranlassend, zu verschwinden. Weil ein Superleiten-Induktor eigentlich lossless ist, kann er einen großen Betrag der elektrischen Energie innerhalb des magnetischen Umgebungsfeldes versorgen (sieh superführende magnetische Energielagerung). Denken Sie, dass für Induktoren mit Kernen Kernverluste noch bestehen.

Induktanz-Formeln

Der Tisch verzeichnet unten einige allgemeine vereinfachte Formeln, für die ungefähre Induktanz von mehreren Induktor-Aufbauten zu berechnen.

Siehe auch

• Ferrite versehen mit Perlen
• Gyrator
• Induktanz
• Induktionsrolle
• Induktion, kochend
• Induktionsschleife
• RL Stromkreis
• RLC Stromkreis
• Magnetischer Kern
• Magnetomotive zwingen
• Reaktanz (Elektronik)
• Reaktor von Saturable
• Solenoid

Referenzen

Links

Allgemeiner

• Wie Zeug Das anfängliche Konzept, gemachter sehr einfacher arbeitet
• Kapazität und Induktanz - Ein Kapitel aus einem Online-Lehrbuch
• Spiralförmige Induktor-Modelle. Artikel über Induktor-Eigenschaften und das Modellieren.
• Rollen Sie online Induktanz-Rechenmaschine auf. Online-Rechenmaschine berechnet die Induktanz von herkömmlichen und Toroidal-Rollen mit Formeln 3, 4, 5, und 6, oben.
• AC Stromkreise
• Das Verstehen von Rollen und gestaltet um
• Online-Rechenmaschine, um eine Schicht luftentkernte Rollen zu entwerfen