1 볼트 DC가 적용될 때 모든 인덕터가 1 초 후에 1 개의 웨버를 생성합니까?


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자속 (웨버)의 정의는 명시되어 여기 로 -

초전도 와이어 루프를 사용하고 1 초 동안이 와이어에 1V를 적용하면이 루프 내부의 자속이 1Wb만큼 변경됩니다. 이것은 루프의 크기 나 모양과 루프 내부의 내용에 관계없이 적용됩니다! 실제로 와이어가 초전도성이 아닌 경우에도 저항이 낮아서 결과 전류에서 무시할 수있는 전압 강하 만 야기 할 수있는 한 충분히 적용됩니다.

위의 정의가 사실이라고 생각하지만이 믿음을 재설정 할 준비가되었습니다. 옆으로 이것은 패러데이 법칙의 기본 형태, 즉 전압 = 자속 변화율입니다.

따라서 큰 코일 (또는 작은 코일)은 1 볼트 DC가 적용될 때 1 초 후에 동일한 플럭스를 생성합니다. 그러나 코일이 두 번 감긴 권선은 어떻습니까?

권선 권선을 세밀하게 감 으면 코일 인덕턴스는 권선 수의 제곱에 비례하므로 2 턴은 인덕턴스의 4 배를 생성하므로 전류 (전압이 적용될 때)의 상승률이 4만큼 감소합니다.

이것은 다른 잘 알려진 공식 됩니다.V=나는

또한 인덕턴스의 정의가 앰프 당 플럭스라는 점을 감안하면 플럭스 = 인덕턴스 x 전류가되도록 다시 정렬 할 수 있으며, 전류가 4만큼 감소하면서 인덕턴스가 4 씩 증가했기 때문에 2 턴에 의해 생성 된 플럭스가 나타납니다 코일 (1 초 후)은 단일 회전 코일에 의해 생성 된 플럭스와 정확히 동일합니다.

당신은이 턴을 제공하기를 원하는만큼 많은 # 턴으로 확장 할 수 있습니다.

All inductors produce 1 weber after one second when 1 volt DC is applied

패러데이의 법칙에 따르면V=Φ

그리고 이것은 내가 모순되기 시작하는 곳입니다.

패러데이의 법칙은 유도에 관한 것입니다. 즉, 회전을 통한 플럭스 커플 링의 변화 속도는 1 회전보다 배 높은 단자 전압을 생성합니다 . 다른 방법으로도 작동합니다. 1 볼트가 1 초 동안인가되면, 2 턴 코일에 의해 생성 된 총 플럭스는 단일 턴 코일에 의해 생성 된 총 플럭스 일 것이다.

내 생각에서 나는 어디에서 잘못되고 있는가?


@BrianDrummond 이것이 문제의 요점입니다. 인덕턴스가 4 배 증가하면 (전류가 4 배 감소) 인덕턴스 정의 (= amp 당 총 플럭스)에 따라 플럭스는 동일해야합니다.
Andy 일명

인용문을 읽었을 때 "루프"는 단일 회전을 의미하므로이 문구는 "모든 단일 회전 인덕터가 생산합니다 ..."를 읽어야합니다. 저자는 다중 회전 인덕터를 적절히 수정합니다. @ user96037의 답변과 귀하의 관찰에 동의 ... 내 이전의 의견은 실수가 얼마나 쉬운 지 보여주었습니다 ... 그래서 좋은 질문
Brian Drummond

@BrianDrummond는 여기 속지 마십시오. 나는 모순을 관찰하고 필자의 패러데이 법칙과 일치하도록 저자의 "정정"도 관찰했지만 여전히 모순을 본다. 플럭스의 N x 변화율을 사용하는 것은 플럭스가 2 턴 코일에 대해 절반임을 암시하지만 인덕턴스 정의 (L = amp per amp)를 사용하면 플럭스는 동일하게 유지되어야합니다.
Andy 일명

그 페이지에는 분명히 혼란이 있습니다. 즉, "모든 코일의 기본 특성은 인덕턴스입니다. 헨리 (H)로 측정되며 그 정의는 다음과 같습니다. (3) H = V * s / A" 인덕턴스는 L로 표시되며 (단위는 H이지만) H로 표시된 수량은 자기장입니다.
Brian Drummond

그것은 훌륭한 사이트는 아니지만 단일 턴 코일에 대해 생성 된 플럭스의 기본 정의는 내가 알 수있는 한 정확합니다. 이것은 내가보고있는 문제 / 모순이 아닙니다.
Andy 일명

답변:


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그것에 내 찌르기 (수정). 원래 블록 인용문 :

초전도 와이어 루프를 사용하고 1 초 동안이 와이어에 1V를 적용하면이 루프 내부의 자속이 1Wb만큼 변경됩니다.

이것은 크기, 모양과 무관하다는 자격이 있습니다. 재료 ...하지만 회전 수에 대한 자격이 없습니다. 이것은 다음으로 이어진다 :

Wb = V * s ... eq1

그것은 턴 (또는 턴)에 흐르는 전류에 대해서는 아무 것도 말하지 않으며 N 턴 코일이
Wb = V * s ... eq1a
또는
Wb = V * s * N ... eq1b
또는 심지어
Wb = V *를 준수하는지 여부에 대한 답을 얻지 못합니다. s / N ... eq1c

Weber 의 정의에 주목

웨버는 1 턴의 회로를 연결하여 1 초 내에 균일 한 속도로 0으로 감소되면 1 볼트의 기전력을 발생시키는 자속입니다.

(Wiki에서는 그렇지만 1 차 기준에 연결됨) 1 턴에 명시 적으로 1V와 관련된 플럭스 입니다. 링크 된 페이지에없는 문구의 중요한 차이점 ...

같은 분야에서 두 번째 차례는 독립 전압원이 될 것입니다. 이는 1 Weber가 턴당 1V-S와 관련된 플럭스이므로 eq1c와 일치 합니다 .

따라서 원래 인용문에 대한 나의 (개정!) 이해는

초전도 와이어 루프를 사용하여 1 초 동안이 와이어에 1V 1V를 적용 하면이 루프 내부의 자속이 1Wb만큼 변경됩니다.

이것은 질문에 표현 된 패러데이 법칙에 대한 Andy의 이해를 지원합니다. 플럭스의 변화율을 일정하게 유지하려면 회전 당 전압 일정하게 유지해야합니다 . 또는 턴당 전압을 절반으로 줄이면 실제로 플럭스 변화율을 절반으로 줄입니다.

또한 링크 된 웹 페이지의 Eq1에서 수정됩니다 . 그러면 논리적으로 그의 최종 방정식으로 연결됩니다

H = Wb * 회전 / A
또는
Wb = H * A / 회전

일반적으로 플럭스가 암페어에 비례하는 것으로 보이므로 암페어 / 턴이 익숙하지 않은 것처럼 보였기 때문에 원래는 의심 스럽습니다. 그 이유는 인덕턴스에 이미 턴 제곱 항이 포함되어 있기 때문입니다.
L = Al * n
^ 2

인덕턴스를 대체하면 친숙한 암페어 턴으로 돌아갑니다.
Wb = Al * A * 턴
은 인덕터 디자인의 일부 목적에 더 편리한 형태입니다.


ΦΦ

=Φ/Φ=/Φ

그것을보기 시작합니다. L은 이미 N ^ 2 항을 포함하고 있기 때문에 Am-Turns를 찾는 것에 대한 고정에도 불구하고 LA / N은 정확합니다. 따라서 플럭스 = A (l) * A * N 여기서 A (l)은 특정 인덕턴스입니다. 개정 중 ...
Brian Drummond

가자 !!! 후자!
Andy 일명

1
경험이 많은 두 사람이 합법적 인 질문을하는 것을 관찰합니다. 잘 했어. @Andyaka도. 질문과 답변 upvote
Marla

2

요점은 브라이언에게 간다. 그러나 그런 긴 미묘한 생각 후에는 내 생각을 언급 할 필요가 있다고 생각한다. 나의 근본적인 오해는 턴에 관계없이 다음 공식이 인덕터에 적용되었다고 생각했다는 것입니다.

Inductance is total flux per amp

많은 웹 사이트에서 위 내용을 명확하게 설명하지는 않지만 실제 사실은 다음과 같습니다.-

Inductance per turn is total flux per amp

이것은 내 생각을 고정시켰다.

2 개의 밀집된 턴을 사용하는 경우 인덕턴스는 4 배 증가하고 고정 DC 전압의 경우 단일 턴 시나리오와 비교하여 전류 빌드 율이 4 분의 1입니다.

2

2=Φ나는/4Φ=2나는4

V=Φ

두 번의 턴 수와 1 볼트의 고정 전압이 고정되어있어 1 초 동안 플럭스 상승은 단일 턴 인덕터의 절반입니다.


그것을 보는 또 다른 방법은 (브라이언의 대답에 더 가깝습니다) 암페어 회전 (마그네토 동기)에 대해 생각하는 것입니다. 여기서 아이디어는 암페어를 단일 코일 시나리오와 동등한 것으로 변환하는 것입니다.

  1. 동등한 단일 회전의 인덕턴스는 L로 되돌아갑니다 (4L 아님).
  2. 전류는 I / 4 (2 턴)이지만 암페어는 I / 2로 만듭니다

=Φ나는/2Φ=나는2


1

1 턴 인덕터에 비해 2 턴 인덕터는 인덕턴스의 4 배입니다.

따라서 2 턴 인덕터의 전류는 1 초 후 1 턴 인덕터의 1/4입니다.

자속은 회전 수와 전류에 비례합니다. 따라서 1/4 전류와 2 회 턴의 플럭스는 1 턴 인덕터의 절반입니다.

여러 소스에서 생성 된 자기장은 선형 적으로 합쳐집니다. 하나의 루프 루프에 의해 생성 된 플럭스가 하나의 웨버 인 경우. 그런 다음 동일한 전류를 가진 두 개의 루프에서 생성 된 플럭스는 두 개의 웨버 여야합니다.

플럭스는 인덕턴스에 비례하지 않습니다. 플럭스는 전기장과 자기장이 선형으로 추가되므로 전류 및 회전 수에 비례해야합니다.

단위는 ...
Henries = Wb / A는 Wb / A / Turn과 차원 적으로 동일합니다 (Turns는 단위가 없기 때문에).


@ Brian Drummond는 오타 일뿐입니다. 나는 그것을 고쳤다.
user4574

그러나 인덕턴스의 정의는 이와 상반됩니다. 인덕턴스는 앰프 당 플럭스이며 인덕턴스가 4 배 증가한 경우 (전류의 1/4 만 증가) 플럭스는 동일하게 유지됩니다. 이것이 내 질문에 관한 것입니다. @brian와 같은 점
Andy aka

@ 앤디 일명 플럭스는 회전 수에 비례합니다. 간단한 예로 토 로이드 또는 솔레노이드에서 플럭스를 찾아보십시오.
user4574

"인덕턴스는 암페어 당 플럭스입니다"... 암페어 회전 당입니까?
Brian Drummond

1
나는 인덕턴스는 사실을 가리킨 충분히 온라인 증거가 생각 @ 브라이언 턴에이 흐름에 따라 A 같습니다가.
Andy 일명
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