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Cumu l'induttori travaglianu

Di: Marshall Brain

induttore

Un grande usu di l'induttori hè di fà squadra cù condensatori per creà oscillatori. HUNTSTOCK / GETTY IMAGES

Un induttore hè quasi simplice quant'è un cumpunente elettronicu pò esse - hè solu una bobina di filu. Risulta, però, chì una bobina di filu pò fà cose assai interessanti per via di e proprietà magnetiche di una bobina.

In questu articulu, avemu da amparà tuttu nantu à induttori è ciò chì sò usati per.

Cuntenuti

Fundamenti di l'induttore

Henries

Applicazione induttore: Sensori di semafori

Fundamenti di l'induttore

In un schema di circuitu, un induttore hè mostratu cusì:

Per capisce cumu un induttore pò travaglià in un circuitu, sta figura hè utile:

Ciò chì vede quì hè una bateria, una lampadina, una bobina di filu intornu à un pezzu di ferru (giallu) è un switch. A bobina di filu hè un induttore. Sè avete lettu Cumu l'elettromagneti funzionanu, pudete ricunnosce chì l'inductor hè un elettromagnete.

S'è tù avissi a caccià l 'inductor fora di stu circuitu, ciò chì vo avete hè una linterna nurmale. Chiudi l'interruttore è a lampadina s'accede. Cù l'inductor in u circuitu cum'è mostratu, u cumpurtamentu hè completamente diversu.

A lampadina hè un resistore (a resistenza crea calore per fà u filamentu in a lampadina brilla - vede How Light Bulbs Work for details). U filu in a bobina hà una resistenza assai più bassa (hè solu un filu), cusì ciò chì vi aspettate quandu accende u switch hè chì a lampadina brilla assai dimly. A maiò parte di u currente deve seguità a strada di bassa resistenza attraversu u ciclu. Ciò chì succede invece hè chì quandu chjude l'interruttore, a lampadina brusgia brillanti è poi diventa dimmer. Quandu avete apertu l'interruttore, a lampadina brusgia assai è poi si spegne rapidamente.

U mutivu di stu cumpurtamentu stranu hè l'inductor. Quandu u currente prima principia à scorri in a bobina, a bobina vole custruisce un campu magneticu. Mentre u campu hè custruitu, a bobina impedisce u flussu di corrente. Una volta chì u campu hè custruitu, u currente pò scorri nurmalmente à traversu u filu. Quandu l'interruttore hè apertu, u campu magneticu intornu à a bobina mantene a corrente chì scorri in a bobina finu à chì u campu si collassa. Questa corrente mantene a lampadina accesa per un periudu di tempu ancu s'è u switch hè apertu. In altri palori, un induttore pò almacenà l'energia in u so campu magneticu, è un inductor tende à resiste à qualsiasi cambiamentu in a quantità di corrente chì passa per ellu.

Pensate à l'acqua...

Una manera di visualizà l'azzione di un inductor hè di imaginà un canale strettu cù l'acqua chì scorri per ellu, è una rota d'acqua pesante chì hà i so paddles dipping in u canali. Imaginate chì l'acqua in u canali ùn hè micca prima.

Avà pruvate à inizià l'acqua chì scorri. A rota di paddle tenderà à impedisce l'acqua di scorri finu à ch'ella hè ghjunta à a velocità cù l'acqua. Sè tandu pruvate à piantà u flussu di l'acqua in u canali, a rota di l'acqua di spinning pruverà à mantene l'acqua in muvimentu finu à chì a so vitezza di rotazione rallenta à a velocità di l'acqua. Un induttore face a listessa cosa cù u flussu di l'elettroni in un filu - un inductor resiste à un cambiamentu in u flussu di l'elettroni.

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Henries

A capacità di un induttore hè cuntrullata da quattru fatturi:

U numaru di bobine - Più bobine significa più induttanza.

U materiale chì i bobine sò avvolti intornu (u core)

L'area di a sezione trasversale di a bobina - Più area significa più induttanza.

A durata di a bobina - Una bobina corta significa bobine più strette (o sovrapposte), chì significa più induttanza.

Mette u ferru in u core di un induttore dà assai più induttanza cà l'aria o qualsiasi core non-magneticu.

L'unità standard di induttanza hè l'henry. L'equazioni per calculà u numeru di henries in un inductor hè:

H = (4 * Pi * #Turns * #Turns * Area bobina * mu) / (Lunghezza bobina * 10.000.000)

L'area è a durata di a bobina sò in metri. U termu mu hè a permeabilità di u core. L'aria hà una permeabilità di 1, mentri l'azzaru puderia avè una permeabilità di 2.000.

Applicazione induttore: Sensori di semafori

Diciamu chì pigliate una bobina di filu forse 6 piedi (2 metri) di diametru, chì cuntene cinque o sei loops di filu. Tagliate qualchi groove in una strada è mette a bobina in i grooves. Aghjunghjite un metru di inductance à a bobina è vede ciò chì l'induttanza di a bobina hè.

Avà parcheghja una vittura sopra a bobina è verificate l'induttanza di novu. L'induttanza serà assai più grande per via di l'ughjettu grande d'acciaio posizionatu in u campu magneticu di u ciclu. A vittura parcheggiata nantu à a bobina agisce cum'è u core di l'induttore, è a so prisenza cambia l'induttanza di a bobina. A maiò parte di i sensori di u trafficu utilizanu u ciclu in questu modu. U sensoru testa constantemente l'induttanza di u ciclu in a strada, è quandu l'induttanza aumenta, sà chì ci hè una vittura chì aspetta!

Di solitu utilizate una bobina assai più chjuca. Un grande usu di l'induttori hè di fà squadra cù condensatori per creà oscillatori. Vede How Oscillators Work per i dettagli.