Induktor

Komponen Elektronika Induktor (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Induktor

DC Litar Elektrik


soalan 1


∫f (x) dx Kalkulus isyarat!


Induktor 5H tertakluk kepada arus elektrik yang berubah pada kadar 4.5 amps sesaat. Berapa banyak voltan yang akan dijatuhkan oleh induktor "# 1"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Induktor ini akan turun 22.5 volt.

Nota:

Jangan berikan persamaan dengan pelajar anda untuk melakukan perhitungan ini! Biarkan mereka mencari sendiri. Notasi (di / dt) mungkin asing kepada pelajar yang tidak mempunyai latar belakang matematik yang kuat, tetapi jangan biarkan hal ini menjadi halangan untuk belajar! Sebaliknya, gunakan ini sebagai cara untuk memperkenalkan pelajar-pelajar kepada konsep kadar perubahan, dan konsep kalkulus derivatif .

Soalan 2


∫f (x) dx Kalkulus isyarat!


Katakan induktor disambungkan kepada sumber arus berubah, di mana arus terus meningkat pada kadar 1.5 amps sesaat. Berapa banyak voltan akan jatuh 4 induktor Henry, dan apa yang akan menjadi polariti kejatuhan itu? Ingat, arah anak panah dalam simbol sumber semasa ke arah aliran konvensional, bukan aliran elektron!

Dalam kehidupan sebenar, induktor tidak akan menjatuhkan jumlah voltan sama yang sama yang anda akan hitung di sini. Tentukan sama ada voltan sebenar jatuh ke arah induktor seperti itu akan lebih besar atau kurang daripada yang diramalkan, dan menjelaskan mengapa.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Dalam kehidupan sebenar, melalui induktor akan jatuh lebih daripada 6 volt, disebabkan oleh rintangan penggulungan.

Soalan susulan: penyelidikan rintangan penggulungan tipikal 4 induktor henry.

Nota:

Ahhh, kontroversi konvensional berbanding aliran elektron. Kewujudan dua konvensyen bertentangan untuk menunjukkan arah arus elektrik menjengkelkan saya tidak berkesudahan, terutamanya apabila yang mana hampir semua simbolisme peranti elektronik didasarkan pada sebenarnya tidak benar berkenaan dengan mengecas aliran melalui konduktor logam (kes mayoritas dalam litar elektrik )! Pelajar anda pasti akan menemui aliran "konvensional" dan "elektron" dalam kerjaya mereka, jadi pastikan untuk memperkenalkan mereka kepada kedua-dua konvensyen.

Bincangkan dengan pelajar anda akibat daripada penggulungan rintangan dalam induktor sebenar. Adakah ia penting "panel kerja panel panel lalai" yang penting

Soalan 3

Dua 5 H induktor yang terhubung dalam siri adalah tertakluk kepada arus elektrik yang berubah pada kadar 4.5 amps sesaat. Berapa banyak voltan yang akan jatuh di dalam kombinasi siri?

Sekarang, katakan bahawa dua 5 H inductor yang terhubung selari adalah tertakluk kepada jumlah semasa yang sama (berubah pada kadar 4.5 amps sesaat). Berapakah voltan yang akan dijatuhkan oleh induktor ini? Petunjuk: jumlah arus dibahagikan sama rata antara dua induktor.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Sambungan siri: jumlah 45 volt. Sambungan selari: 11.25 volts total.

Persoalan susulan: apakah angka-angka ini menunjukkan sifat induktor terhubung siri dan bersambung selari? Dalam erti kata lain, apa nilai induktor tunggal bersamaan dengan dua inductors 5 H bersambung siri, dan apa nilai induktor tunggal bersamaan dengan dua inductors 5 yang berkaitan selari?

Nota:

Sekiranya pelajar anda mengalami kesulitan menjawab soalan susulan dalam Jawapan, mintalah mereka membandingkan angka voltan ini (45 V dan 11.25 V) terhadap voltan yang akan dijatuhkan oleh hanya satu daripada 5 induktor H di bawah keadaan yang sama ( perubahan arus yang digunakan pada kadar 4.5 amps sesaat).

Sudah tentu, penting bahawa para pelajar tahu bagaimana induktor terhubung siri dan selari bersambung. Walau bagaimanapun, ini biasanya merupakan proses hafalan untuk pelajar berbanding pemahaman sebenar. Dengan persoalan ini, matlamatnya adalah untuk membolehkan pelajar mencapai realisasi hubungan induktor berdasarkan pemahaman mereka mengenai siri dan tegasan dan arus selari.

Soalan 4

Katakan dua induktor 50 mH disambung selari dengan satu sama lain. Apakah induktansi gabungan mereka, dalam Henrys? Terangkan jawapan anda.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

25 mH

Nota:

Tanya pelajar anda soalan ini: diberikan kapasitor dan induktor, yang jenis komponen ini berkelakuan lebih seperti resistor, dari segi siri mereka berbanding nilai setara selari?

Soalan 5

Kirakan jumlah induktans dalam koleksi induktor ini, seperti yang diukur antara dua wayar:

Juga, tulis formula yang mengira jumlah induktansi yang diberi nilai induktor L1, L 2, dan L 3 .

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

L total = 783.26 mH

Nota: formula berikut bukan satu-satunya yang mungkin untuk menghuraikan jumlah induktansi dalam litar ini!

L total = L 1 + L 2 L 3


L 2 + L 3

Nota:

Adalah amat berguna untuk mula-mula membuat gambarajah skematik untuk rangkaian induktor ini sebelum cuba melakukan pengiraan induktansi, supaya pemahaman yang jelas tentang sambungan siri / selari akan ditubuhkan.

Soalan 6

Berapa besar mesti induktor L x adalah untuk memberikan induktansian total sebanyak 2.5 H dalam induktor rangkaian ini "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00381x01.png">

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

2.145 H

Nota:

Induktor cenderung lebih langka daripada resistor berkenaan dengan ketersediaan nilai yang berbeza, jadi mengetahui cara menggabungkan induktor yang berbeda bersama-sama untuk mencapai induktansi total yang diinginkan adalah kemahiran praktikal.

Perlu diingatkan kepada pelajar anda bahawa induktor boleh berinteraksi dengan satu sama lain jika diletakkan terlalu dekat, kerana medan magnet satu induktor "menghubungkan" dengan gegelung induktor lain. Ini dipanggil induktansi bersama, dan jika sekarang mengubah hubungan induktansi siri-selari yang lurus yang diharapkan akan menjadi sama dengan resistensi siri-selari.

Soalan 7

Katakan litar pintas akan dibangunkan dalam sistem kuasa elektrik ini:

Tujuan pemutus litar, tentu saja, adalah untuk membuka litar secara automatik, untuk mengelakkan kerosakan pada konduktor kuasa. Dalam sistem kuasa elektrik yang besar, magnitud arus litar pintas sedemikian boleh menjadi sangat besar.

Induktor besar, biasanya dipanggil reaktor, sering dipasang dalam siri dengan konduktor kuasa dalam sistem kuasa voltan tinggi untuk "melembutkan" permulaan arus litar pintas:

Terangkan bagaimana penambahan "reaktor" membantu meminimumkan magnitud litar pintas semasa pemutus harus mengganggu.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Pada masa ini bahawa kesalahan litar pintas berlaku, peningkatan mendadak dalam arus membentuk nilai yang sangat besar (di / dt), yang induktor seketika "menentang" dengan menjatuhkan voltan.

Soalan susulan: mengapa menggunakan induktor untuk menghadkan kesalahan semasa litar pintas "nota tersembunyi"> Nota:

Reaktor sistem kuasa biasanya dipasang di substesen, di mana ia muncul sebagai gegelung dawai (tiada teras besi) beberapa meter diameter, biasanya terletak berhampiran pemutus litar.

Soalan 8

Induktor kecil sering kelihatan seperti perintang, walaupun setakat nilai mereka ditetapkan oleh band berwarna. Tentukan nilai induktor berikut (nyatakan toleransi sebagai peratusan), berdasarkan kod warna mereka:

Merah, Grn, Brn, Gld
Wht, Org, Red, Sil
Grn, Gry, Blk
Vio, Blu, Org, Gld
Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Red, Grn, Brn, Gld = 250 μH, +/- 5%
Wht, Org, Red, Sil = 9300 μH, +/- 10%
Grn, Gry, Blk = 58 μH, +/- 20%
Vio, Blu, Org, Gld = 76 mH, +/- 5%

Nota:

Pelajar akan mencatat banyak persamaan antara kod warna induktor dan kod warna perintang, tetapi mereka juga harus perhatikan perbezaan yang signifikan!

Soalan 9

Apabila diperiksa dengan ohmmeter, bagaimanakah tindak balas induktor berfungsi dengan baik?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Induktor yang "sihat" perlu mendaftar sebagai rintangan yang sangat rendah antara terminalnya. Sekiranya induktor mempunyai teras besi, harus ada rintangan tak terhingga (tiada kesinambungan) antara terminal penggulungan dan inti.

Persoalan susulan: apa yang anda fikir adalah "mod" kegagalan yang paling mungkin induktor, terbuka atau dipendekkan? Terangkan jawapan anda.

Nota:

Adakah pelajar anda sebenarnya menguji beberapa induktor dengan ohmmeters mereka di dalam kelas. Tidak seperti pemeriksa kapasitor dengan ohmmeter, tidak pernah ada tempoh "pengecasan" yang besar! Sekiranya pelajar anda telah belajar tentang kapasitor yang memeriksa dengan ohmmeter, mintalah mereka untuk menjelaskan mengapa tidak ada tindakan "pengecasan" yang ditunjukkan oleh ohmmeter apabila disambungkan kepada induktor.

Jika terdapat masa "pengecasan" yang boleh dilihat dengan induktor apabila diukur oleh ohmmeter, apakah ia akan kelihatan seperti, dari segi petunjuk ohmeter?

Biasanya, saya tidak memberikan jawapan kepada soalan susulan dalam bahagian "Nota", tetapi di sini saya rasa ia perlu. Kajian telah menunjukkan bahawa induktor mempunyai peluang yang sama gagal kerana mereka gagal. Sudah tentu, ini akan berbeza dengan reka bentuk dan penerapan induktor tertentu, tetapi tidak ada mod kegagalan yang jelas lebih mungkin daripada yang lain.

Soalan 10


∫f (x) dx Kalkulus isyarat!


Apa yang berlaku kepada induktansi induktor kerana terasnya menjadi tepu ? Adakah nilai induktansi meningkat, berkurangan, atau kekal sama? Terangkan jawapan anda.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Oleh kerana teras induktor menjadi tepu dengan fluks magnet, akan ada sedikit perubahan dalam fluks untuk perubahan yang diberikan semasa (derivatif ((dφ) / di) akan kurang):

Ini menyebabkan induktansi menurun .

Nota:

Tanya pelajar anda untuk mengenal pasti keadaan yang mungkin membawa kepada keadaan ketepuan. Dan, walaupun lengkung ekstrem kurva B-H dielakkan, apakah bentuk nonlinear plot B-H yang menunjukkan tentang linearity of itemscopepanel panel panel lalai "itemscope>

Soalan 11

Cari satu atau dua induktor sebenar dan bawa mereka bersama anda ke kelas untuk perbincangan. Kenal pasti seberapa banyak maklumat yang anda boleh tentang induktor sebelum perbincangan:

Induktans (ideal)
Induktansi (sebenar)
Rintangan penggulungan
Kedudukan semasa
Taip (teras besi, teras udara, dan lain-lain)
Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Sekiranya boleh, dapatkan lembar pengeluar untuk komponen anda (atau sekurang-kurangnya lembar kerja untuk komponen yang sama) untuk berbincang dengan rakan sekelas anda.

Bersedia untuk membuktikan ketahanan penggulungan sebenar induktor anda di dalam kelas, dengan menggunakan multimeter!

Nota:

Tujuan dari soalan ini adalah untuk mendapatkan pelajar kinesthetically berinteraksi dengan perkara tersebut. Ia mungkin kelihatan bodoh untuk membolehkan pelajar terlibat dalam "menunjukkan dan memberitahu" senaman, tetapi saya dapati bahawa aktiviti-aktiviti seperti ini sangat membantu sesetengah pelajar. Bagi pelajar yang bersifat kinestetik, ia sangat membantu untuk menyentuh komponen sebenar semasa mereka belajar tentang fungsi mereka. Sudah tentu, soalan ini juga memberi peluang yang baik untuk mereka mempraktikkan penanda komponen mentafsir, menggunakan multimeter, datasheets akses, dan sebagainya.

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →