インダクタンスとは
インダクタンスは、磁場のエネルギーが蓄えられる電気回路の理想化された要素と呼ばれます。電界エネルギーの蓄積や電気エネルギーの他の種類のエネルギーへの変換は行われません。
理想的な要素 (インダクタンス) に最も近いものは、電気回路の実際の要素です。 誘導コイル.
インダクタンスとは異なり、インダクタンス コイルは電場のエネルギーも蓄積し、電気エネルギーを他の種類のエネルギー、特に熱に変換します。
定量的には、電気回路の実際の要素と理想的な要素が磁場のエネルギーを蓄える能力は、インダクタンスと呼ばれるパラメータによって特徴付けられます。
したがって、「インダクタンス」という用語は、電気回路の理想的な要素の名前として、この要素の特性を定量的に特徴付けるパラメータの名前として、また誘導コイルの主要パラメータの名前として使用されます。
米。 1. 従来のインダクタンスのグラフ表記
誘導コイルの電圧と電流の関係が決定されます 電磁誘導の法則このことから、誘導コイルを貫く磁束が変化すると、コイルの鎖交磁束の変化率 ψ に比例して、誘導コイルに起電力 e が誘導され、次のような方向に誘導されることがわかります。それは、磁束の変化を妨げる傾向があります。
e = — dψ / dt
コイルの鎖交磁束は、コイルの個々の巻線を通過する磁束の代数和に等しくなります。
ここで、N はコイルの巻き数です。
一般に、コイルの各巻線を貫く磁束 F には、自己誘導磁束 Fsi と外部磁束 Fvp の 2 つの成分が含まれます: F — Fsi + Fvp。
最初の成分はコイルを流れる電流によって引き起こされる磁束で、2 番目の成分はコイル内の電流とは無関係に存在する磁場、つまり地球の磁場、他のコイルの磁場によって決まります。 永久磁石… 磁束の 2 番目の成分が別のコイルの磁場によって引き起こされる場合、それは相互誘導磁束と呼ばれます。
コイル磁束 ψ は、磁束 Φ と同様に、自己誘導磁束鎖交数 ψsi と外部磁束鎖交数 ψvp の 2 つの成分の和として表すことができます。
ψ= ψsi + ψvp
e = esi + dvp、
ここで、eu は自己誘導の起電力、evp は外部場の起電力です。
誘導コイルの外部の磁場の磁束がゼロに等しく、自己誘導磁束のみがコイルを貫通する場合、 自己誘導起電力.
インダクタンス磁束の関係は、コイルを流れる電流に依存します。この依存性はウェーバー (誘導コイルのアンペア特性) と呼ばれ、一般に非線形特性を持っています (図 2、曲線 1)。
特定の場合、たとえば磁気コアのないコイルの場合、この依存性は線形になる可能性があります (図 2、曲線 2)。
米。 2. 誘導コイルのウェーバー アンペアの特性: 1 — 非線形、2 — 線形。
SI 単位では、インダクタンスはヘンリー (H) で表されます。
回路を解析するとき、コイルに誘導される EMF の値は通常考慮されませんが、その端子の電圧 (その正の方向が電流の正の方向と一致するように選択されます) は考慮されません。
電気回路の理想化された要素であるインダクタンスは、磁場のエネルギーを蓄えるコイルの能力を反映した誘導コイルの単純化されたモデルとして見ることができます。
線形インダクタンスの場合、その端子間の電圧は電流の変化率に比例します。インダクタンスに直流電流が流れると、その端子間の電圧はゼロになるため、直流電流に対するインダクタンスの抵抗はゼロになります。