Самоиндукција и међусобна индукција

ЕМФ самоиндукције

Променљива струја увек ствара променљиву магнетно поље, што заузврат увек изазива ЕМФ... Са сваком променом струје у калему (или уопште у жици), она сама индукује ЕМФ самоиндукције.

Када се емф у калему индукује променом сопственог магнетног флукса, величина те емф зависи од брзине промене струје. Што је већа брзина промене струје, већа је ЕМФ самоиндукције.

Величина емф самоиндукције зависи и од броја завоја калема, густине њиховог намотаја и величине намотаја. Што је већи пречник намотаја, број његових окрета и густина намотаја, то је већи ЕМФ самоиндукције. Ова зависност ЕМФ самоиндукције од брзине промене струје у калему, броја његових завоја и димензија је од великог значаја у електротехници.

Правац емф самоиндукције одређен је Ленцовим законом. ЕМФ самоиндукције увек има правац у коме спречава промену струје која га је изазвала.

Другим речима, смањење струје у калему доводи до појаве ЕМФ самоиндукције усмерене у правцу струје, односно спречава њено смањење. Обрнуто, како струја расте у калему, појављује се ЕМФ самоиндукције, усмерена против струје, односно спречава њено повећање.

Не треба заборавити да ако се струја у калему не мења, онда не долази до ЕМФ самоиндукције. Феномен самоиндукције је посебно изражен у колу које садржи калем са гвозденим језгром, пошто гвожђе значајно повећава магнетни флукс завојнице и, сходно томе, величину ЕМФ самоиндукције када се мења.

Индуктивност

Дакле, знамо да величина ЕМФ самоиндукције у калему, поред брзине промене струје у њему, зависи и од величине намотаја и броја његових завоја.

Дакле, калемови различитог дизајна при истој брзини промене струје су способни да самоиндукују емф самоиндукције различите величине.

Да би се калемови међусобно разликовали по способности да сами индукују ЕМФ самоиндукције, уведен је концепт индуктивних калемова, односно коефицијента самоиндукције.

Индуктивност завојнице је величина која карактерише својство завојнице да сама индукује ЕМФ самоиндукције.

Индуктивност датог калема је константна вредност, независна и од јачине струје која пролази кроз њега и од брзине њене промене.

Хенри - ово је индуктивност таквог намотаја (или жице) у којој, када се јачина струје промени за 1 ампер у 1 секунди, настаје ЕМФ самоиндукције од 1 волта.

У пракси, понекад вам је потребан калем (или калем) који нема индуктивност. У овом случају, жица је намотана на завојницу, претходно је двапут пресавијена. Ова метода намотавања назива се бифилар.

ЕМФ међусобне индукције

Знамо да се ЕМФ индукције у калему може изазвати не померањем електромагнета у њему, већ променом само струје у његовом калему. Али шта, да бисте изазвали ЕМФ индукције у једном калему због промене струје у другом, апсолутно није потребно ставити један од њих у други, али можете их распоредити један поред другог

И у овом случају, када се струја у једном калему промени, резултујући наизменични магнетни флукс ће продрети (прећи) кроз навоје другог намотаја и изазвати ЕМФ у њему.

Међусобна индукција омогућава повезивање различитих електричних кола помоћу магнетног поља. Ова веза се обично назива индуктивна спрега.

Величина емф међусобне индукције зависи првенствено од брзине којом се мења струја у првом калему... Што се струја у њему брже мења, већа је ЕМФ међусобне индукције.

Поред тога, величина ЕМФ међусобне индукције зависи од величине индуктивности два калема и њиховог релативног положаја, као и од магнетне пропустљивости средине.

Дакле, калемови, који су различити по својој индуктивности и међусобном распореду иу различитим окружењима, способни су да индукују један у другом, различите величине, међусобне индукционе ЕМФ.

Да би могли да разликују различите парове калемова по њиховој способности да међусобно индукују ЕМФ, концепт међусобне индуктивности или коефицијента међусобне индукције.

Међусобна индуктивност се означава словом М. Јединица за њено мерење, као и индуктивност, је хенри.

Хенри је таква међусобна индуктивност два намотаја да промена струје у једном калему од 1 ампера за 1 секунду изазива емф међусобне индукције једнаку 1 волту у другом калему.

На величину ЕМФ међусобне индукције утиче магнетна пермеабилност средине. Што је већа магнетна пермеабилност средине кроз коју је затворен наизменични магнетни флукс који повезује калемове, то је јача индуктивна спрега калемова и већа је ЕМФ вредност међусобне индукције.

Рад се заснива на феномену међусобне индукције у тако важном електричном уређају као што је трансформатор.

Принцип рада трансформатора

Принцип рада трансформатора заснива се на феномен електромагнетне индукције и то је следеће. На гвоздено језгро су намотана два намотаја, један од њих је прикључен на извор наизменичне струје, а други на струјни понор (отпор).

Завојница повезана са извором наизменичне струје ствара наизменични магнетни флукс у језгру, који индукује ЕМФ у другом калему.

Завојница која је повезана са извором наизменичне струје назива се примарним, а завојница на коју је прикључен потрошач назива се секундарном. Али пошто наизменични магнетни флукс истовремено продире у оба намотаја, у сваком од њих се индукује наизменични ЕМФ.

Величина ЕМФ сваког завоја, као и ЕМФ целог намотаја, зависи од величине магнетног флукса који продире у калем и брзине његове промене.Брзина промене магнетног флукса зависи само од фреквенције једносмерне наизменичне струје за дату струју. Величина магнетног флукса је такође константна за овај трансформатор. Дакле, у разматраном трансформатору, ЕМФ у сваком намотају зависи само од броја завоја у њему.

Однос примарног и секундарног напона једнак је односу броја завоја примарног и секундарног намотаја. Овај однос се зове фактор трансформације (К).

Ако се мрежни напон примени на један од намотаја трансформатора, тада ће се са другог намотаја уклонити напон који је већи или мањи од мрежног напона онолико пута колико је број завоја секундарног намотаја већи или мање.

Ако се са секундарног намотаја уклони напон који је већи од оног који се доводи до примарног намотаја, онда се такав трансформатор назива појачаним. Напротив, ако се из секундарног намотаја уклони напон, мањи од примарног, онда се такав трансформатор назива смањењем. Сваки трансформатор се може користити као степ-уп или степ-довн.

Однос трансформације је обично назначен у пасошу трансформатора као однос највишег напона према најнижем, односно увек је већи од један.