इंडक्टन्सची गणना कशी करावी

ज्याप्रमाणे मेकॅनिक्समध्ये वस्तुमान असलेले शरीर अवकाशातील त्वरणाला प्रतिकार करते, जडत्व प्रकट करते, त्याचप्रमाणे इंडक्टन्स कंडक्टरमधील विद्युत् प्रवाह बदलण्यापासून, स्व-प्रेरण EMF प्रकट होण्यापासून प्रतिबंधित करते. हा सेल्फ-इंडक्शनचा ईएमएफ आहे, जो करंट कमी होण्यास विरोध करतो, तो कायम ठेवण्याचा प्रयत्न करतो आणि करंट वाढतो, तो कमी करण्याचा प्रयत्न करतो.

वस्तुस्थिती अशी आहे की सर्किटमधील प्रवाह बदलण्याच्या (वाढणे किंवा कमी करणे) प्रक्रियेत, या प्रवाहाद्वारे तयार केलेले चुंबकीय प्रवाह देखील बदलते, जे प्रामुख्याने या सर्किटद्वारे मर्यादित क्षेत्रामध्ये स्थानिकीकृत आहे. आणि चुंबकीय प्रवाह जसजसा वाढतो किंवा कमी होतो तसतसे ते सेल्फ-इंडक्शनचा EMF (लेन्झच्या नियमानुसार - कारणीभूत असलेल्या कारणाविरुद्ध, म्हणजेच सुरुवातीला नमूद केलेल्या विद्युत् प्रवाहाच्या विरुद्ध), सर्व एकाच सर्किटमध्ये प्रेरित करते. येथे इंडक्टन्स L ला वर्तमान I आणि एकूण चुंबकीय प्रवाह Φ मधील समानुपातिकता घटक म्हणतात, हा विद्युत् प्रवाह याद्वारे निर्माण होतो:

तर, सर्किटचे इंडक्टन्स जितके जास्त असेल, परिणामी चुंबकीय क्षेत्रापेक्षा ते अधिक मजबूत असेल, ते विद्युत् प्रवाह बदलण्यापासून प्रतिबंधित करते (ते क्षेत्र ते निर्माण करते) आणि त्यामुळे अधिक इंडक्टन्सद्वारे विद्युत प्रवाह बदलण्यास जास्त वेळ लागेल, समान लागू व्होल्टेजसह. खालील विधान देखील सत्य आहे: इंडक्टन्स जितका जास्त असेल तितकाच सर्किटमधील चुंबकीय प्रवाह बदलल्यावर संपूर्ण सर्किटमध्ये व्होल्टेज जास्त असेल.

समजा आपण एका ठराविक प्रदेशात स्थिर गतीने चुंबकीय प्रवाह बदलला, तर हा प्रदेश वेगवेगळ्या सर्किट्सने कव्हर केल्याने आपल्याला त्या सर्किटवर जास्त व्होल्टेज मिळेल, ज्याची इंडक्टन्स जास्त आहे (ट्रान्सफॉर्मर, रमकॉर्फ कॉइल इ. या तत्त्वावर कार्य करते).

पण लूप इंडक्टन्सची गणना कशी केली जाते? विद्युत प्रवाह आणि चुंबकीय प्रवाह यांच्यातील समानुपातिकता घटक कसा शोधायचा? लक्षात ठेवण्याची पहिली गोष्ट म्हणजे हेन्री (एच) मध्ये इंडक्टन्स बदलतो. 1 हेन्री इंडक्टन्स असलेल्या सर्किटच्या टर्मिनल्सवर, जर त्यातील विद्युत् प्रवाह प्रति सेकंद एक अँपिअरने बदलला, तर 1 व्होल्टचा व्होल्टेज दिसेल.

इंडक्टन्सची विशालता दोन पॅरामीटर्सवर अवलंबून असते: सर्किटच्या भौमितीय परिमाणांवर (लांबी, रुंदी, वळणांची संख्या इ.) आणि माध्यमाच्या चुंबकीय गुणधर्मांवर (उदाहरणार्थ, जर आत फेराइट कोर असेल तर. कॉइल, आत कोर नसल्यास त्याची इंडक्टन्स जास्त असेल).

उत्पादित इंडक्टन्सची गणना करण्यासाठी, कॉइल स्वतः कोणता आकार असेल आणि त्याच्या आत असलेल्या माध्यमाची चुंबकीय पारगम्यता काय असेल हे जाणून घेणे आवश्यक आहे (माध्यमाची सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता व्हॅक्यूमची चुंबकीय पारगम्यता आणि चुंबकीय पारगम्यता यांच्यातील आनुपातिकता घटक आहे. दिलेल्या माध्यमाची पारगम्यता.अर्थात, हे वेगवेगळ्या सामग्रीसाठी वेगळे आहे) …

कॉइलच्या सर्वात सामान्य प्रकारांच्या (दंडगोलाकार सोलेनॉइड, टॉरॉइड आणि लांब वायर) च्या इंडक्टन्सची गणना करण्यासाठी सूत्रे पाहू.

इंडक्टन्सची गणना करण्यासाठी हे सूत्र आहे solenoid - कॉइल, ज्याची लांबी व्यासापेक्षा खूप जास्त आहे:

तुम्ही बघू शकता, वळण N ची संख्या, वळण l ची लांबी आणि कॉइल S चे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र जाणून घेतल्यास, आम्हाला कॉइलची अंदाजे इंडक्टन्स कोरशिवाय किंवा कोरसह आढळते, तर चुंबकीय व्हॅक्यूमची पारगम्यता हे स्थिर मूल्य आहे:

टोरॉइडल कॉइलचा इंडक्टन्स, जेथे h टॉरॉइडची उंची आहे, r हा टॉरॉइडचा अंतर्गत व्यास आहे, R हा टॉरॉइडचा बाह्य व्यास आहे:

पातळ वायरची इंडक्टन्स (क्रॉस-सेक्शनची त्रिज्या लांबीपेक्षा खूपच लहान आहे), जिथे l ही वायरची लांबी आहे आणि r ही त्याच्या क्रॉस-सेक्शनची त्रिज्या आहे. i आणि e सह Mu हे निर्देशांक आहेत. अंतर्गत (अंतर्गत, कंडक्टर सामग्री) आणि बाह्य (बाह्य, कंडक्टरच्या बाहेरील सामग्री) वातावरणातील सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता:

विशिष्ट चुंबकीय सामग्रीचा कोर म्हणून वापर करून सर्किट (वायर, कॉइल) कडून आपण कोणत्या इंडक्टन्सची अपेक्षा करू शकता याचा अंदाज सापेक्ष परवानगीची सारणी आपल्याला मदत करेल: