في أي دائرة ، عندما يكون المفتاح مغلقًا ، يكون مصدر emf مثل البطارية سيبدأ في دفع الإلكترونات في الدائرة بأكملها. لذلك سيتم زيادة تدفق التيار لإنشاء تدفق مغناطيسي باستخدام الدائرة. سيؤدي هذا التدفق إلى إنشاء emf مستحث داخل الدائرة لتوليد تدفق لتقييد التدفق المتزايد. يكون اتجاه emf المستحث معاكسًا للبطارية ، لذا سيزداد تدفق التيار تدريجيًا بدلاً من التدفق الفوري. يُعرف هذا emf المستحث باسم الحث الذاتي وإلا فإنه يعود إلى emf. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على الحث الذاتي.
ما هو الحث الذاتي؟
تعريف: عندما يكون للملف الحامل للتيار خاصية الحث الذاتي ، فإنه يقاوم التغيير في التدفق الحالي يُعرف باسم الحث الذاتي. يحدث هذا بشكل أساسي عندما يتم إنشاء emf المستحث ذاتيًا داخل لفائف . بمعنى آخر ، يمكن تعريفه على أنه عندما يحدث تحريض الجهد داخل سلك يحمل التيار.
شعور مميز
عندما يزيد التيار أو ينقص ، فإن emf المستحث ذاتيًا سوف يقاوم التيار. بشكل أساسي ، يكون مسار emf المستحث معكوسًا للجهد المطبق ، إذا كان التيار يرتفع. وبالمثل ، فإن مسار المستحث emf في اتجاه مماثل للجهد المطبق ، إذا انخفض تدفق التيار ،
تحدث خاصية الملف أعلاه بشكل أساسي عندما يكون تدفق التغييرات الحالية هو التيار المتردد ولكن ليس للتيار الثابت أو التيار المستمر. يقاوم الحث الذاتي تدفق التيار دائمًا ، لذا فهو نوع من الحث الكهرومغناطيسي ووحدة الحث الذاتي في النظام الدولي للوحدات هي Henry.
نظرية الحث الذاتي
بمجرد أن يتدفق التيار في جميع أنحاء الملف ، يمكن عندها إحداث مجال مغناطيسي ، بحيث يمتد هذا خارجيًا من السلك ويمكن توصيل هذا من خلال دوائر أخرى. يمكن تخيل المجال المغناطيسي مثل حلقات متحدة المركز من التدفق المغناطيسي الذي يحيط بالسلك. تتصل الأجزاء الأكبر من خلال حلقات أخرى من الحلقات الإضافية للملف التي تتيح الاقتران الذاتي في الملف.
عمل الحث الذاتي
بمجرد أن يتغير تدفق التيار داخل الملف ، يمكن عندئذ تحفيز الجهد على حلقات مختلفة من الملف.
من حيث تحديد تأثير الحث ، الصيغة الأساسية للحث الذاتي أدناه تحدد التأثير.
الخامسإل= −Ndϕdt
من المعادلة أعلاه ،
'VL' هو جهد مستحث
'N' هو لا. من المنعطفات داخل الملف
'dφ / dt' هو معدل التدفق المغناطيسي للتغيير داخل Webers / ثانية
يمكن أيضًا اشتقاق الجهد الناتج داخل المحرِّض من حيث الحث ومعدل التغيير الحالي.
الخامسإل= −Ldidt
الحث الذاتي هو نوع واحد من الطرق التي تعمل على تشغيل الملفات المفردة وكذلك الإختناقات. الخانق قابل للتطبيق في دوائر التردد اللاسلكي لأنه يقاوم إشارة التردد اللاسلكي ويسمح بتزويد تيار مستمر أو تيار ثابت.
البعد
وحدة الحث الذاتي هي H (Henry) ، لذا فإن أبعاد الحث الذاتي هو MLاثنينتي-اثنينإلى-اثنين
حيث 'أ' هي منطقة المقطع العرضي للملف
يمكن أن يحدث إنتاج emf المستحث داخل الدائرة لأن التعديل داخل التدفق المغناطيسي في دائرته المجاورة يُعرف باسم الحث المتبادل.
نحن نعرف ذلك E = ½ LIاثنين
من المعادلة أعلاه ، L = 2E / أنااثنين
L = E / Iاثنين
= MLاثنينتي-اثنين/إلى2 =MLاثنينتي-اثنينإلى-اثنين
العلاقة بين الحث الذاتي والحث المتبادل
افترض لا. عدد الملفات في الملف الأساسي هو 'N1' ، والطول 'L' ومنطقة المقطع العرضي 'A'. بمجرد أن يصبح تدفق التيار عبر هذا هو 'أنا' ، فيمكن أن يكون التدفق المتصل به
Φ = المجال المغناطيسي * المنطقة الفعالة
Φ = μoN1I / l × N1A
يمكن اشتقاق الحث الذاتي للملف الأساسي كـ
L1 = 1 / أنا
L1 = μN12A / لتر
وبالمثل ، بالنسبة للملف الثانوي
L2 = μN22A/l
بمجرد أن يتم تزويد 'I' الحالي خلال 'P' ، فإن الملف المتصل بالتدفق 'S' يكون
ϕs = (μoN1I / لتر) × N2A
اثنين من لفائف الحث المتبادل
م = ϕs / أنا
من كلا المعادلتين od
√L1L2 = μoN1N2A / لتر
من خلال مقارنة هذا من خلال طريقة الحث المتبادل يمكننا الحصول عليها
م = √L1L2
عوامل
هناك مختلف العوامل التي تؤثر على ملف الحث الذاتي يتضمن ما يلي.
- يتحول في الملف
- منطقة ملف الحث
- طول الملف
- مادة الملف
يتحول في الملف
يعتمد محاثة الملف بشكل أساسي على لفات الملف. لذا فهما متناسبان مع بعضهما البعض مثل N ∝ L
تكون قيمة الحث عالية عندما تكون المنعطفات داخل الملف عالية. وبالمثل ، تكون قيمة الحث منخفضة عندما تكون المنعطفات داخل الملف منخفضة.
منطقة ملف الحث
بمجرد زيادة مساحة المحرِّض ، ستتم زيادة محاثة الملف (L∝ N). إذا كانت مساحة الملف عالية ، فإنه يولد لا. من خطوط التدفق المغناطيسي ، لذلك يمكن تشكيل التدفق المغناطيسي. لذلك فإن الحث مرتفع.
طول الملف
عندما يتم إحداث التدفق المغناطيسي في ملف طويل ، يكون أقل من التدفق الناتج داخل ملف قصير. عندما يتم تقليل التدفق المغناطيسي الناجم ، سيتم تقليل محاثة الملف. لذا فإن تحريض الملف يتناسب عكسياً مع محاثة الملف (L∝ 1 / l)
مادة الملف
نفاذية المادة مع الملف المغلف سيكون لها تأثير على الحث والتحريض e. م. المواد عالية النفاذية يمكن أن تولد محاثة أقل.
L ∝ μ0.
نعلم إذن أن μ = μ0μr لتر 1 / ميكرومتر
مثال على الحث الذاتي
ضع في اعتبارك محثًا يشتمل على سلك نحاسي مع 500 لفة ، وهو يولد 10 مللي واط من التدفق المغناطيسي مرة واحدة 10 أمبير من تدفق التيار المستمر عبره. احسب الحث الذاتي للسلك.
باستخدام العلاقة الرئيسية لـ L & I ، يمكن تحديد محاثة الملف.
L = (N Φ) / أنا
بالنظر إلى ذلك ، N = 500 دورة
Φ = 10 ميل ويبر = 0.001 واط.
أنا = 10 أمبير
لذا فإن الحث L = (500 × 0.01) / 10
= 500 هنري الوطني
التطبيقات
ال تطبيقات الحث الذاتي تشمل ما يلي.
- ضبط الدوائر
- المحاثات المستخدمة كمرحلات
- مجسات
- حبات الفريت
- تخزين الطاقة في الجهاز
- الإختناقات
- المحركات الحثية
- المرشحات
- محولات
وبالتالي ، هذا كل شيء عن لمحة عامة عن الحث الذاتي . عندما يتغير تدفق التيار داخل الملف ، فسيتم أيضًا تغيير التدفق المرتبط عبر الملف. في ظل هذه الظروف ، يمكن إنشاء emf مستحث في الملف. لذلك يُعرف هذا emf باسم الحث الذاتي. إليك سؤال لك ما الفرق بين الحث المتبادل والحث الذاتي؟
