kategoriler: Pratik Elektronik, Acemi elektrikçiler
Görüntülenme sayısı: 87343
Makaleye yorum: 2
Kapalı döngüler nasıl algılanır
Fizik okulunuzda iyi öğretildiyse, muhtemelen elektromanyetik indüksiyon fenomenini açık bir şekilde açıklayan deneyimi hatırlarsınız.
Dışa doğru, şuna benziyordu: öğretmen sınıfa geldi, katılımcılar bazı aletleri getirdi ve masaya yerleştirdi. Teorik materyali açıkladıktan sonra, hikayeyi açıkça gösteren deneylerin bir gösterimi başladı.
Elektromanyetik indüksiyon
Gerekli elektromanyetik indüksiyon fenomenini göstermek indüktör çok büyük, güçlü doğrudan mıknatıs, bağlantı telleri ve galvanometre adı verilen bir cihaz.
Görünüşte galvanometre, standart bir A4 levhadan biraz daha büyük bir düz kutuydu ve camla kapatılan ön duvarın arkasına, ortasında sıfır olan bir ölçek yerleştirildi. Aynı camın arkasında kalın siyah bir ok görülebiliyordu. Bütün bunlar en son masalardan bile oldukça ayırt edilebilir.
Galvanometre uçları, teller kullanılarak bobine bağlandı, daha sonra mıknatıs elle bobin içinde yukarı ve aşağı hareket etti. Mıknatısın bir yandan diğer yana hareket ettiği zaman, galvanometre iğnesi hareket ederek akımın bobinden aktığını gösterir. Doğru, mezun olduktan sonra fizik öğretmeninin bir arkadaşı bana galvanometrenin arkasında deney başarısız olursa atıcıyı manuel olarak hareket ettirmek için kullanılan bir gömme sapın olduğunu söyledi.
Şimdi bu tür deneyler basit görünüyor ve neredeyse dikkate değer değil. Ancak elektromanyetik indüksiyon artık birçok elektrikli makine ve cihazda kullanılmaktadır. 1831'de Michael Faraday çalışmasına katıldı.
O zamanlar hala yeterince hassas ve doğru enstrümanlar yoktu, bu yüzden mıknatısın bobinin içinde hareket etmesi gerektiğini tahmin etmek uzun yıllar aldı. Çeşitli şekil ve mukavemetli mıknatıslar denendi, bobinlerin sargı verileri de değişti, mıknatıs bobine farklı şekillerde uygulandı, ancak sadece mıknatısın hareketi ile elde edilen alternatif manyetik akı olumlu sonuçlara yol açtı.
Faraday’ın çalışmaları, kapalı bir devrede (deneyimizde bobin ve galvanometre) ortaya çıkan elektromotor kuvvetin, bobinin iç çapı ile sınırlı olan manyetik akının değişim hızına bağlı olduğunu kanıtladı. Bu durumda, manyetik akıdaki değişimin nasıl gerçekleştiğine kesinlikle kayıtsızdır: ya manyetik alandaki bir değişiklikten ya da bobinin sabit bir manyetik alandaki hareketinden dolayı.
Kendini indüksiyon, kendini indüksiyon EMF
En ilginç şey, bobinin içinden geçen akım tarafından oluşturulan kendi manyetik alanında olmasıdır. Söz konusu devredeki akım (bobin ve harici devreler) bir nedenden dolayı değişirse, EMF'ye neden olan manyetik akı da değişecektir.
Bu EMF'ye öz-indüksiyon EMF denir. Dikkat çekici bir Rus bilim adamı E.Kh. bu fenomeni inceledi. Lenz. 1833'te, manyetik alanların bir bobin içindeki etkileşim yasasını keşfetti ve kendi kendine indüksiyona yol açtı. Bu yasa şimdi Lenz yasası olarak biliniyor. (Joule-Lenz yasası ile karıştırılmamalıdır)!
Lenz’in yasası, iletken bir kapalı devrede ortaya çıkan endüksiyon akımının yönünün, indüksiyon akımının ortaya çıkmasına neden olan manyetik akıdaki değişime karşı koyan bir manyetik alan yaratacağı şeklindedir.
Bu durumda, bobin mevcut manyetik kuvvetle doğru orantılı olan kendi manyetik akısındadır: Ф = L * I.
Bu formülde, bobinin endüktans veya kendi kendine indüksiyon katsayısı olarak da adlandırılan bir orantısallık katsayısı L vardır. SI sisteminde, endüktans birimine henry (GN) denir.1A doğru akımla, bobin 1VB'lik kendi manyetik akısını yaratırsa, böyle bir bobin 1H endüktansına sahiptir.
Elektrik enerjisi beslemesine sahip yüklü bir kapasitör gibi, akımın aktığı bobin manyetik enerji kaynağına sahiptir. Kendi kendine indüksiyon olgusu nedeniyle, bobin bir EMF kaynağı olan bir devreye bağlanırsa, devre kapatıldığında akım bir gecikme ile ayarlanır.
Aynı şekilde, bağlantısı kesildiğinde hemen durmaz. Bu durumda, kendinden indüksiyonlu EMF, değeri güç kaynağının EMF'sinden önemli ölçüde (on kat) daha yüksek olan bobin terminallerine etki eder. Örneğin, benzer bir fenomen, otomobillerin ateşleme bobinlerinde, televizyonların yatay taramalarında ve ayrıca flüoresan lambaların açılması için standart şemada kullanılır. Bunların hepsi EMF kendini indüksiyonunun faydalı belirtileridir.
Bazı durumlarda, kendiliğinden indüklenen EMF zararlıdır: transistör anahtarına bir röle bobininden veya bir elektromıknatıstan bir bobin takılırsa, güç kaynağının ters EMF'sinin polaritesi ile kendi kendine indüksiyonun EMF'sine karşı korumak için sargıya paralel bir koruyucu diyot monte edilir. Bu dahil etme Şekil 1'de gösterilmiştir.
Şekil 1. Transistör anahtarının EMF kendiliğinden indüksiyonuna karşı korunması.
Kapalı döngüler nasıl algılanır
Genellikle şüpheler ortaya çıkar, ancak transformatörde veya motor sargılarında kısa devreler var mı? Bu tür kontroller için çeşitli cihazlar kullanılır, örneğin RLC - köprüler veya ev yapımı cihazlar - problar. Bununla birlikte, basit bir neon lamba kullanarak kısa devreleri kontrol etmek mümkündür. Herhangi bir lamba sığabilir - Çin yapımı hatalı bir elektrikli su ısıtıcısından bile.
Ölçüm yapmak için, sınırlayıcı direnci olmayan bir lamba, incelenen sargıya bağlanmalıdır. Sargı en büyük endüktansa sahip olmalıdır; bir şebeke transformatörü ise, lambayı şebeke sargısına bağlayın. Bundan sonra, sargıdan birkaç miliamperlik bir akım geçirilmelidir. Bu amaçla, Şekil 2'de gösterildiği gibi seri bağlı dirençli bir güç kaynağı kullanabilirsiniz.
Pilleri güç kaynağı olarak kullanabilirsiniz. Besleme devresini açtığınız anda bir lamba yanıp sönüyorsa, bobin servis edilebilir, kısa devre dönüşleri yoktur. (İşlem sırasını daha net hale getirmek için, anahtar Şekil 2'de gösterilmiştir).
Bu tür ölçümler, pil ölçüm göstergesi * 1 Ohm'da TL-4 gibi bir pil olarak bir işaretçi avometre kullanılarak gerçekleştirilebilir. Bu modda, belirtilen cihaz yaklaşık bir buçuk miliamperlik bir akım verir, bu tarif edilen ölçümler için oldukça yeterlidir. Dijital multimetre bu amaçlar için kullanılamaz - akımı gerekli manyetik alan kuvvetini oluşturmak için yeterli değildir.
Neon lambanın kendi parmaklarınızla değiştirilmesi durumunda da benzer ölçümler de yapılabilir: "ölçüm cihazının" çözünürlüğünü artırmak için parmaklarınız hafifçe sallanıyor olmalıdır. Çalışan bir bobin ile, elbette ölümcül değil, aynı zamanda çok hoş olmayan oldukça güçlü bir elektrik şoku hissedeceksiniz.
Şekil 2. Bir neon lambası kullanarak kısa devreli dönüşlerin tespiti.
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: