인덕터에 관한 질문

그래서 저는 여전히 전자 제품을 처음 사용하고 있으며, 부스트 컨버터 및 인덕터를 설명하는 데 사용되는 전원 공급 장치와 다른 유형 만 배우고 있습니다. 말할 필요도없이 말할 필요도 없다. 인덕터는 이러한 간단한 구성 요소에있어 상당히 복잡해 보인다.

1. 바로 이런 식으로 인덕터는 전류의 변화에 ​​저항하므로 전류가 낮아지면 Lenz의 법칙에 따라이를 위해 더 높은 전압을 만들어냅니다. (이것이 맞습니까? .... 어떻게 이런 일이 일어나는지 아십니까?). 이 전압을 생성 할 때 전류가 낮아 지거나 더 빨리 배출됩니까?

2. 이와 같은 회로도에서 :

   

   다이오드가없는 것으로 가장합니다. 무슨 일이 일어날 지? 인덕터가 아무데도 에너지를 계속 축적 할 수 있을까요? 그냥 공중에서 사라질까 요? 에서 위키 기사 그것은 다음 와이어를 통해 아크 것이라고 말했다. 얼마나 멀리 아크 할 수 있는지에 대한 제한이 있습니까?

3. 인덕터가 저장할 수있는 에너지의 양은 어떻게 결정됩니까? 턴 횟수? 또는 인덕터의 크기가 실제로 "저장 속도"까지 중요합니까?

4. 관련이없는 정렬이지만 작동 방식을보기 위해 그들과 함께 할 수있는 "멋진"실험이 있습니까? 나는 유튜브에서 이것을 보았습니다. 그는 본질적으로 그가 켜고 끄는 스위치를 가지고 있으며 전압이 매우 높아지는 것을 볼 수 있습니다. 이것이 부스트 컨버터가 작동하는 방식이라고 가정합니다.

인덕터의 마법을 파악하려고 여러 질문에 대해 죄송합니다. 그것들은 매우 단순 해 보이지만 (와이어 코일) 많은 미친 일을합니다.

예. 커패시터 종류가 전압 변화에 저항하는 것처럼 인덕터 종류는 전류 변화에 저항합니다. 실제로 인덕터와 커패시터는 서로 전류 / 전압 미러입니다. 회로에서 인덕터를 생각하는 방식은 전류에 관성을 부여하는 것입니다. 물론 그렇지는 않지만 유용한 개념화 기법으로 보입니다.

다이오드가없는 회로도에서 모든 것이 0에서 시작하고 스위치가 닫히면 전류는 Vs / R에 대한 지수 감쇠입니다. 처음에는 모든 전압이 인덕터에 걸리고 정상 상태에는 0에 이르는 전압이 있습니다.

흥미로운 것은 스위치가 열릴 때 발생합니다. 어느 경우 에나, 인덕터는 전류를 일정하게 유지할 것이다. 여기에는 스위치가 열린 인스턴스가 포함됩니다. 다이오드가 없으면 전류에 대한 명확한 경로가 없습니다. 인덕터 전압은 전류를 유지하면서 무엇이든 증가합니다.

기계식 스위치는 두 개의 도체를 함께 만져 작동합니다. 스위치가 열리면 도체가 서로 멀어집니다. 이것은 즉시 발생할 수 없으므로 스위치가 처음부터 전류를 중지하려고 시도하면 접점이 서로 매우 가깝습니다. 아크 오버를 유발하는 데 많은 전압이 걸리지 않습니다. 아크가 시작되면 접점 사이의 가스가 플라즈마가되어 높은 전도성을 갖습니다. 따라서 접점이 더 멀어 질수록 아크는 잠시 동안 계속 될 수 있습니다. 이 시간 동안 스위치에 대한 전압은 0이 아니므로 인덕터 전류가 감소합니다. 접점이 더 멀어 질수록 아크 전압이 증가하여 인덕터 전류가 더 빠르게 감소합니다.

결국 전류는 아크를 유지할 수 없을 정도로 낮아서 실제로 스위치가 실제로 열립니다. 이 시점에서 인덕터에 에너지가 거의 남아 있지 않습니다. 그 전류가 흐를 수있는 유일한 장소는 인덕터와 회로의 다른 부분에 걸쳐 불가피한 기생 용량에있다. 우주의 두 도체마다 그들 사이에 0이 아닌 정전 용량이 있습니다. 이 정전 용량은 작기 때문에 전압이 빠르게 상승합니다. 또한 인덕터의 전류가 급격히 감소합니다. 결국 커패시턴스의 전압이 실제로 다른 방식으로 인덕터 전류를 밀어 내기 시작하는 피크에 도달합니다. 완벽한 시스템에서 커패시턴스의 모든 에너지는 전류로 인덕터에 전달되지만 이번에는 반대 방향으로 전달됩니다. 그런 다음 반대 방향으로 커패시턴스를 다시 충전하고 전체 사이클이 무한정 반복됩니다. 실제 세계에서는 약간의 손실이 있으므로 인덕터와 커패시턴스 사이에서 앞뒤로 기울어지면서 에너지가 손실됨에 따라 각 스윙의 진폭이 약간 낮아집니다. (오실로스코프처럼) 시간의 함수로 그려진 전압은 진폭이 Vs로 기하 급수적으로 감소하는 사인파를 보여줍니다.

(1) 예, 인덕터는 전자 흐름의 변화에 ​​저항합니다. 렌츠의 법칙, 맥스웰의 법칙, 및 전자의 방정식 교과서 또는 물리 교과서 B에 C (D)의 전자 옴의 법칙은을 계산 움직인다 흡사 등의 전류, 전압, 인덕턴스 자기장 강도 사이의 관계를 계산하는 작업 우수함 전류, 전압 및 저항의 관계.

이러한 교과서 중 하나에서 알 수 있듯이 짧은 시간 dt 동안 인덕터를 통한 전류의 변화는 매우 작으며 (di)

di = v dt / L

여기서 v는 짧은 시간 동안 인덕터 전체의 평균 전압이고 L은 인덕턴스입니다.

인덕터 양단의 역 전압이 클수록 전류가 0으로 빠르게 떨어집니다.

(배터리를 가로 질러 인덕터 전체의 전압을 특정 전압으로 강제하고 있는지 또는 인덕터 전체의 부하 저항이 있고 전압이 인덕터 자체에 의해 발생하는지 여부는 여전히 그렇습니다).

인덕터에 전압을 가하면 전류가 천천히 상승하고 에너지가 인덕터 내부로 들어가고 인덕터 내부 및 외부의 상승 자기장에 저장됩니다.

인덕터를 전원에서 분리하고 인덕터 끝 사이에 약간의 저항을 연결하면 전류가 천천히 떨어집니다. 한편, 에너지는 신비 롭고 보이지 않는 자기장 (g) 과 인덕터에 연결된 모든 것에서 나온다 .

(2) Olin은 훌륭한 답변을 제공합니다.

(3) 해당 교과서 중 하나에서 알 수 있듯이 인덕터에 저장된 에너지 e는 즉시

e = (1/2) L i ^ 2,

여기서 나는 그 순간의 전류입니다. 이 에너지 (자기장 에너지)는 전류를 0에서 같은 전압으로 올리는 데 걸리는 시간 동안 해당 인덕터에 연결된 배터리에서 나오는 전기 에너지의 양 (어떤 전압에 상관없이)과 동일합니다 나는.

주어진 물리적 인덕터 (우리는 고정 된 L이 주어짐)에서, 그 인덕터에 저장할 수있는 에너지의 양은 일반적으로 해당 인덕터의 최대 전류 정격에 의해 제한됩니다. 고전력 인덕터는 일반적으로 더 두꺼운 전선과 전선에서 열을 얻는 더 좋은 방법을 사용하지만 전류 정격을 초과하면 전선이 녹고 고장납니다. 이것은 최대 전력 등급이 아닌 최대 에너지 등급입니다. 많은 설계자들이 인덕터 (및 같은 이유로 변압기)를 에너지로 채운 후 더 많은 전력을 얻기 위해 초당 수천 또는 수백만 번 다시 버립니다. 시스템은 초당 60 회만 수행 한 것보다

나는 인덕터가있는 회로에서 무슨 일이 일어나는지 "보는"데 탁월한 현미경을 발견한다. 아마도 Roman Black + 5v ~ + 13v 부스트 컨버터 와 같은 일종의 스위치 모드 전압 조정기를 구축하는 것이 좋습니다.

이것은 매우 흥미로운 질문입니다. 명확히하기 위해, 나는 그것을 다시 말하겠습니다. 비제로 전류, 제로 커패시턴스 및 옴 구성 요소로 이상적인 인덕턴스를 위해 무손실 스위치로 DC 경로가 파괴되면 어떻게됩니까? 스위치가 없기 때문에 열 손실, 링잉, DC도 허용되지 않습니다. 에너지 절약법을 완전히 준수해야합니다.

나는 모든 것이 이상적이라하더라도 진공을 통해서도 전류가 계속 흐르도록 물리적으로 측정 가능한 간격이 있음을 확실히 알고 있습니다. 그러나 진공이 완벽한 절연체라면 어떨까요?

산술 무한과 전파 시간 제로, 무한한 빛의 속도 등도 도움이되지 않으므로 정확한 정답은 없습니다.

그러나 모든 추상화가 여전히 물질 전하 입자가 관여 할 수있게한다면, 전도체는 전기자 기성을 위반하고 전자 구름을 느슨하게 할 것이며, 이는 약간의 관성으로 전도체로부터 멀어 질 것입니다. 자기장은 토 로이드에서 실린더로 순간적으로 변한 다음, 컬론 힘은 입자를 다시 도체로 되돌릴 것입니다. 영원히 반복되면 울리는 소리가 나지만 코일 몸체의 부피 (또는 정전기를 원할 때) 용량 (기생 용량이 아님)이 있습니다.

흠. 비 이상적인 문제가 여전히 있습니다. 와이어가 무한히 커지면 커패시턴스가 없으면 주파수는 무한대가되고 감마보다 높습니다. 그것은 다시 한번 빅뱅과 같지만 총 에너지가 제한적입니다.

정답 : 자기 펄스가 생성하는 모든 이상 과 함께, 1의 적분 (또는 초기 총 에너지에 따른 특정 총 적분) 인 Dirac Delta Function , 무한 높고 무한 좁은 펄스 가 될 것입니다 .

가장 가까운 실제 장치는 Los Alamos http://en.wikipedia.org/wiki/Explosively_pumped_flux_compression_generator 에서 연구되었습니다 .