Koji izraz određuje emf samoindukcije. Fenomen samoindukcije

Samoindukcija je indukcija EMF u vodiču kada se električna struja u ovom vodiču promijeni.

Kada se napon dovede na zavojnicu elektromagneta, struja se ne povećava odmah. Postepeno se povećava. Povećanje struje inhibira rezultirajući napon, koji je suprotan od primijenjenog. Ovaj napon je elektromotorna sila (EMF) samoindukcije. Vrijednost EMF-a se postepeno smanjuje, a struja u elektromagnetu raste do nominalne vrijednosti.

Interakcija električnog i magnetskog polja je uzrok samoindukcije

Električno i magnetsko polje su međusobno povezane: električna struja ili promjenjivo električno polje stvaraju magnetsko polje.

Zauzvrat, promjenjivo magnetsko polje stvara električno polje.

Razmotrimo procese u provodnom kolu kada se električna struja u njemu promijeni (na primjer, uključi se ili isključi).

• U provodniku koji se nalazi u promjenljivom magnetskom polju inducira se emf.

• Ako se veličina električne struje promijeni u vodiču, pojavljuje se promjenjivo magnetsko polje.

• Promjenjivo magnetsko polje koje stvara struja u vodiču inducira samoinduktivnu emf u istom vodiču.

Ne doživljavaju svi električni krugovi samoindukciju. Sijalica sa žarnom niti treperi momentalno kada se dovede struja, a gasi se momentalno kada se isključi, a u elektromagnetu, na koji se primenjuje i gasi konstantan napon, procesi se produžavaju tokom vremena. Sijalica i elektromagnet imaju različitu inerciju.

U mehanici, mjera inercije je masa: da biste pokrenuli masivni predmet, morate primijeniti silu neko vrijeme.

U elektrotehnici, mjera inercije je veličina koja se zove induktivnost. To je označeno simbolom L. Jedinica induktivnosti je Henry (H), kao i izvedene jedinice: milliHenry (mH), mikroHenry (μH) i tako dalje. Što je veća induktivnost kola, to su tranzijentni procesi duži i snažniji. Sijalica sa žarnom niti ima vrlo malu induktivnost, dok elektromagnet ima veliku induktivnost.

U radiotehnici i elektrotehnici koriste se prigušnice - dijelovi koji imaju standardizirane vrijednosti induktivnosti.

Na slici je prikazan dijagram eksperimenta koji demonstrira fenomen samoindukcije.

Zavojnica namotana na feritnom jezgru ima značajnu induktivnost. Izvor napajanja je baterija nominalne vrijednosti od jedan i pol volta. Dok je prekidač uključen, sijalica svijetli slabo jer joj napon baterije nije dovoljan. Nakon otvaranja prekidača, svjetlo treperi jako i zatim se gasi.

Zašto lampica treperi nakon isključivanja napajanja? Preko njega se isprazni EMF samoindukcije inducirana u zavojnici u trenutku isključenja napona.

Ali zašto svjetlo ne samo da gori, već treperi jače nego kada je prekidač bio uključen? Samoindukovana emf prelazi nazivni napon baterije. Hajde da razmotrimo od čega zavisi ovaj efekat.

Od čega zavisi samoindukovana emf?

Samoinduktivna emf koja se javlja u električnom kolu ovisi o njegovoj induktivnosti i brzini promjene struje u kolu.

Brzina promjene struje je važna. Ako se odmah isključi, odnosno brzina promjene je vrlo velika, tada je i EMF samoindukcije velik. Inducirani napon se prazni kroz paralelne grane kola (u eksperimentu sa sijalicom - kroz sijalicu).

Samoindukcija i prolazni procesi u električnim kolima

Induktivnost električne peći ili žarulje sa žarnom niti je vrlo mala, a struja u ovim električnim uređajima, kada se uključe i isključe, pojavljuje se ili nestaje gotovo trenutno. Induktivnost elektromotora je velika i on se „uključuje“ u roku od nekoliko minuta.

Ako isključite struju u velikom elektromagnetu sa velikom indukcijskom vrijednošću, omogućavajući visoku stopu smanjenja struje, tada između kontakata prekidača bljesne iskra, a u slučaju velike struje može doći do naponskog luka. osvijetliti. Ovo je opasan fenomen, stoga se u krugovima s visokom induktivnošću struja postepeno smanjuje pomoću reostata (elementa s promjenjivim električnim otporom).

Sigurno gašenje struje je ozbiljan problem. Svi prekidači su podložni "udarnim opterećenjima" koja proizlaze iz samoinduktivne emf kada je struja isključena, a prekidači "iskre". Za svaki tip prekidača, naznačena je maksimalna vrijednost struje koja se može prebaciti. Ako struja premašuje dozvoljenu vrijednost, električni luk može treptati u prekidaču.

U opasnim industrijama, rudnicima uglja i skladištima naftnih derivata jednostavno varničenje prekidača je neprihvatljivo. Ovdje se koriste prekidači otporni na eksploziju, pouzdano zaštićeni zatvorenim plastičnim kućištem. Cijena takvih prekidača je desetine puta veća od običnih - ovo je neophodno plaćanje za sigurnost.

>> Samoindukcija. Induktivnost

§ 15 SAMOINDUKCIJA. INDUCTANCE

Samoindukcija. Ako naizmjenična struja teče kroz zavojnicu, tada se mijenja magnetni tok koji prolazi kroz zavojnicu. Stoga se u istom vodiču kroz koji teče naizmjenična struja javlja inducirana emf. Ovaj fenomen se zove samoindukcija.

Kod samoindukcije, provodni krug igra dvostruku ulogu: naizmjenična struja u vodiču uzrokuje pojavu magnetnog toka kroz površinu ograničenu krugom. A budući da se magnetski tok mijenja tokom vremena, pojavljuje se inducirana emf. Prema Lenzovom pravilu, u trenutku povećanja struje, intenzitet vrtložnog električnog polja je usmjeren protiv struje. Shodno tome, u ovom trenutku vrtložno polje sprečava povećanje struje. Naprotiv, u trenutku kada struja opada, vrtložno polje je podržava.

Fenomen samoindukcije može se uočiti u jednostavnim eksperimentima. Slika 2.13 prikazuje dijagram paralelnog povezivanja dvije identične lampe. Jedan od njih je povezan na izvor preko otpornika R, a drugi u seriji sa zavojnicom L opremljenom željeznom jezgrom.

Kada je ključ zatvoren, prva lampica treperi skoro odmah, a druga sa primetnim zakašnjenjem. Samoinduktivna emf u kolu ove lampe je velika, a jačina struje ne dostiže odmah svoju maksimalnu vrednost (slika 2.14).

Pojava samoinduktivne emf pri otvaranju može se uočiti u eksperimentu sa krugom koji je šematski prikazan na slici 2.15. Kada se prekidač otvori, u zavojnici L pojavljuje se emf samoindukcije, održavajući početnu struju. kao rezultat toga, u trenutku otvaranja, struja teče kroz galvanometar (obojena strelica), usmjerena suprotno početnoj struji prije otvaranja (crna strelica). Struja kada je krug otvoren može premašiti struju koja prolazi kroz galvanometar kada je prekidač zatvoren. To znači da je emf samoindukcije veći od emf baterije ćelija.

Sadržaj lekcije beleške sa lekcija podrška okvirnoj prezentaciji lekcija metode ubrzanja interaktivne tehnologije Vježbajte zadaci i vježbe radionice za samotestiranje, treninzi, slučajevi, potrage domaća zadaća diskusija pitanja retorička pitanja učenika Ilustracije audio, video i multimedija fotografije, slike, grafike, tabele, dijagrami, humor, anegdote, vicevi, stripovi, parabole, izreke, ukrštene riječi, citati Dodaci sažetakačlanci trikovi za radoznale jaslice udžbenici osnovni i dodatni rječnik pojmova ostalo Poboljšanje udžbenika i lekcijaispravljanje grešaka u udžbeniku ažuriranje fragmenta u udžbeniku, elementi inovacije u lekciji, zamjena zastarjelog znanja novim Samo za nastavnike savršene lekcije kalendarski plan za godinu; Integrisane lekcije

Pronalazak se odnosi na elektrotehniku, posebno na dizajn indukcionih strujnih generatora, i može se koristiti u elektromagnetnim instalacijama i električnim mašinama, kao što su motori, generatori, transformatori, posebno kao pojačani transformator. Tehnički rezultat je povećanje emf na izlazu korištenjem impulsnih napona na sekundarnom namotu i dizajnom sekundarnog namota, što bi omogućilo direktno uklanjanje rezultirajućeg impulsnog napona sa generatora, a istovremeno i ukupni snaga primarnog i sekundarnog namotaja. 6 plata f-ly, 2 ill.

Crteži za RF patent 2524387

Pronalazak se odnosi na elektrotehniku, a posebno na konstrukcije generatora impulsne indukcione struje.

Svrha ovog izuma je da se pomoću impulsnog generatora samoindukcionog EMF-a obezbedi impulsno napajanje različitih elektromagnetnih instalacija i električnih mašina, čime se može značajno proširiti arsenal impulsnih izvora energije. “Indukcijski sinhroni generator” je poznat iz stanja tehnike, aplikacija RU 9811934 7, publ. 09/10/2000, IPC H02K 21/14, korišćenjem struja namotaja statora, na čijoj armaturi pulsiraju struje, i induktora (rotora) napravljenog zaštićenog od magnetnog polja struja namotaja armature statora. Omogućava vam da proširite režime rada generatora. Međutim, generator sadrži rotirajuće dijelove, pa stoga ima sve nedostatke takvih generatora, tj. Problemi vezani za prebacivanje napajanja nisu riješeni. U predloženom dizajnu nemoguće je dobiti potreban visoki napon.

Poznat po “Generator električne energije”, aplikacija RU 9402533 5, publ. 06/10/1996, IPC H02K 19/16, koji sadrži kompozitne prstenaste namotaje sa jezgrom, indukcioni kalem i pobudni namotaj. Omogućuje vam povećanje produktivnosti generatora električne energije, smanjenje induktivnog otpora namotaja statora, smanjenje troškova mehaničkog rada pri pretvaranju mehaničke energije u električnu energiju i povećanje efikasnosti. Međutim, zbog svojih dizajnerskih karakteristika, generator ne dozvoljava korištenje EMF-a samoindukcije. Generator sadrži rotirajuće dijelove, pa stoga ima sve nedostatke takvih generatora, tj. Problemi vezani za prebacivanje napajanja nisu riješeni.

Poznat je korisni model "Kombinovani elektromagnetski namotaj", patent RU 96443, publ. 27.07.2010, IPC H01F 5/00, u kojoj se nalaze dva ili više provodnika sa vodovima, a provodnici su razdvojeni dielektrikom. Omogućava vam da proširite režime rada. Međutim, oba provodnika se koriste kao primarni namotaj, nema visokonaponskog sekundarnog namota, što ne dozvoljava korištenje namotaja u visokonaponskim transformatorima, a također ne osigurava prikupljanje i korištenje inducirane emf od sekundarnog; namotavanje.

Najbliža primena izuma je „Induktivno-statička metoda za generisanje električne energije i uređaj za njeno sprovođenje“, RU 2004124018, publ. 27.01.2006, IPC H01F 1/00, prema kojem postoje primarni i sekundarni namotaji koji formiraju induktor s prijelazom slobodne magnetske energije u induktivno zavisno stanje, a inducira se emf indukcije i kompresija magnetskog fluksa dobijeno, proporcionalno povećanju električne snage. Omogućava upotrebu sekundarnog namotaja sa induktivnošću koja je manja za količinu zbijanja magnetskog toka, čime se postiže proporcionalno zbijanje i povećanje električne snage generatora. Metoda koristi metode indukcije i, istovremeno, statičke generacije. Međutim, nije predložen dizajn sekundarnog namotaja generatora koji omogućava direktno uklanjanje rezultujućeg impulsnog napona i samoindukovane emf struje iz generatora.

Također, najbliže rješenje je klasično električno kolo za provođenje eksperimenata za demonstriranje elektromagnetne indukcije kada se krug otvori. Ovo kolo (uređaj) je funkcionalno generator impulsa EMF samoindukcije. U vezi sa navedenim, kao prototip uzimamo instalaciju prikazanu na crtežu - sl. 424 str. 231, udžbenik: Kurs fizike, drugi deo, ur. „Nauka“, Moskva 1970 Autori: L.S. Ždanov, V.A. Maranjan.

Međutim, u klasičnoj shemi, jezgro napravljeno od električnog čelika je strukturno nesposobno da istovremeno obavlja dvije funkcije u uređaju: električno provodljivi namotaj i klasično, kao na slici 424 prototip, magnetsko kolo, tj. M) indukcijske zavojnice. Prototip ne dozvoljava direktno prikupljanje i korištenje emf samoindukcije koji se javlja u jezgri klasične indukcijske zavojnice.

Cilj predloženog pronalaska je upotreba impulsnih napona i realizacija projekta sekundarnog namota generatora, koji bi omogućio direktno uklanjanje rezultujućeg impulsnog napona sa generatora.

Tehnički rezultat koji daje predloženo tehničko rješenje je značajno proširenje arsenala sredstava za impulsnu proizvodnju i konverziju električne energije. Deklarirani tehnički rezultat je osiguran zbog činjenice da je generator impulsa samoindukcijske EMF konstruktivno izveden u obliku primarnog i sekundarnog namota jednofaznog pojačanog transformatora u standardnom tehničkom dizajnu (uzimajući u obzir Činjenica da je sekundarni namot funkcionalno i električni provodnik i magnetski krug, predloženo je da se predstavljeni dizajn smatra najjednostavnijim indukcijskim zavojnicama sa jezgrom dizajniranim u obliku spiralne zavojnice sa mogućnošću uklanjanja emf samoindukcije. od njega) i opremljeni su sa dva ili više provodnika koji su odvojeni dielektrikom i svaki vodič ima provodnike. Generator se odlikuje po tome što je primarni namotaj (provodnik) niskog napona napravljen od spiralne trake i ima najmanje 2 zavoja, čvrsto namotana ili sa malim razmakom, zavoj do zavoja, traka za namotaje je izrađena širine od 120 do 200 mm i debljine od 1 do 2 mm; sekundarni namotaj (provodnik) visokog napona je takođe napravljen od spiralne trake, traka za namotaje je od elektro čelika, obložena električnom izolacijom, ima najmanje 100 zavoja, čvrsto namotana ili sa malim razmakom, zavoj do okreta, traka se izrađuje širine od 120 do 200 mm i debljine ne više od 0,1 mm. Primarni namotaj je električno povezan s niskonaponskom baterijom preko prekidača kako bi se formirao zatvoreni električni krug, gdje je sekundarni namotaj i električno provodljivi namotaj i magnetsko kolo. U ovom slučaju, zavoji primarnog namota se nalaze izvan zavoja sekundarnog namota na način da oba namota tvore pojačani transformator, u kojem je sekundarni namotaj indukcijski svitak visokonaponskog transformatora, koji osigurava električnu energiju. vodljivost zbog električne čelične trake izolirane vanjskim slojem izolacije i istovremeno obavljajući funkciju jezgre za primarni namot, EMF se uklanja kroz vodiče koji su električno povezani na krajeve trake sekundarnog namota, a se dobija periodičnim radom prekidača, a zbog učestalosti rada prekidača dobijaju se izračunati impulsni napon i struja koja nastaje u sekundarnom namotu, prema formuli

gdje je - gdje je L induktivnost kola ili koeficijent proporcionalnosti između brzine promjene struje u kolu i rezultirajuće samoinduktivne emf,

- brzina promjene struje u električnom kolu

U posebnim slučajevima, primarni namot može biti izrađen od bakrenog ili aluminijumskog vodiča, može imati 3 zavoja ili više, broj zavoja je ograničen omjerom transformatora: odnos broja zavoja sekundarnog namota i broja namotaja. zavoja primarnog namotaja, koji određuje omjer transformacije, tj. Koliko je veći napon u sekundarnom namotu nego u primarnom? Na primjer, baterija niskog napona može imati 12-24 volta i predstavlja izvor konstantne struje. Konkretno, periodični rad prekidača se izvodi sa industrijskom frekvencijom naizmjenične struje od 50 Hz. U ovom slučaju frekvencije mogu biti bilo koje tehnički moguće za implementaciju, ali je bolje 50 Hz, jer se lakše pretvara ili troši korištenjem postojećih standardnih pretvarača ili električnih uređaja. Izračunati EMF samoindukcije u sekundarnom namotu je osiguran, posebno, geometrijom kola i magnetskim svojstvima jezgre za primarni namotaj. Tako se može napraviti sa konturnim oblikom koji je okrugao sa prečnikom od 150 mm ili više, što zavisi od omjera transformacije, koji će odrediti prečnik sekundarnog namota u zavisnosti od debljine upotrebljenog elektro čelika, ili okruglog spiralni oblik. Budući da je sekundarni namot visokonaponski namotaj i napravljen je od električnog čelika, to znači da su njegova magnetska svojstva određena samim materijalom (tj. stvarnim magnetskim svojstvima električnog čelika).

Pronalazak u svom najopštijem obliku ilustrovan je crtežima. Specifičan dizajn nije ograničen na izvedbe prikazane na crtežima.

Na slici 1 prikazan je dijagram rasporeda primarnog i sekundarnog namotaja i baterije sa prekidačem.

Slika 2 prikazuje presek A-A duž povezanih sekundarnih i primarnih namotaja.

Ovo tehničko rješenje je ilustrovano crtežom, koji ne pokriva sve moguće opcije dizajna za prikazani dijagram povezivanja.

Uređaj samoinduktivnog EMF pulsnog generatora prikazan je na sl. 1 i sl. 2 (u poprečnom presjeku), a ovaj uređaj je konstruktivno konstruiran kao jednofazni pojačani transformator (i ujedno je strukturno najjednostavniji indukcijski transformator). kalem), koji se sastoji od primarnog (1) spiralnog namotaja trake (bakar ili aluminijumski provodnik), 2-3 zavoja debljine 1-2 mm, širine 120 mm, spojenog na niskonaponsku bateriju od 12-24 V (2) - DC izvor preko prekidača (3), formirajući zatvoreni električni krug.

Sekundarni visokonaponski spiralno-trakasti namotaj (4) izrađen je od elektro čelika obloženog električnom izolacijom, ima broj zavoja od 100 ili više, debljine trake 0,1 mm, širine 120 mm.

Sekundarni namotaj (4) od elektro čelika istovremeno u konstrukciji obavlja dvije funkcije: električno provodljivi namotaj i magnetsko kolo.

Kao električni provodnik, sekundarni namotaj (4) je visokonaponski indukcijski namotaj pojačanog transformatora.

Kao magnetsko kolo, sekundarni namotaj (4) je jezgro za primarni namotaj (2) klasičnog indukcionog namotaja.

Primarni (1) i sekundarni (4) namotaji jednofaznog pojačanog transformatora opremljeni su sa dva ili više vodiča (5), provodnici sekundarnog namotaja imaju terminal (6) - tj. EMF se uklanja preko provodnika (5, 6) električno spojenih na krajeve trake sekundarnog namotaja, a dobija se povremenim aktiviranjem prekidača (3). Štaviše, struje koje nastaju u sekundarnom namotu izračunavaju se pomoću formule

gdje je L induktivnost kola ili koeficijent proporcionalnosti između brzine promjene struje u kolu primarnog namota (1) i rezultirajuće EMF samoindukcije u sekundarnom namotu (2),

- brzina promjene struje u električnom kolu primarnog namotaja (1) zbog prekidača (3).

Periodični rad prekidača (3) vrši se industrijskom frekvencijom naizmjenične struje od 50 Hz. Izračunati EMF samoindukcije u sekundarnom namotu (4) obezbeđen je geometrijom kola sekundarnog namotaja (4) i magnetnim svojstvima jezgra (4) za primarni namotaj (1).

Oblik kruga dobiven primarnim (1) i sekundarnim (4) namotajima u predstavljenoj verziji je okrugao s promjerom od 150 mm ili više.

Uređaj radi na sljedeći način.

Kada ključ (3) zatvori električni krug primarnog namotaja (1), pojavljuje se magnetsko polje čija je energija pohranjena u magnetskom polju sekundarnog namota (4).

Otvaranjem ključa (3) kola primarnog namotaja (1) formira se opadajuća struja, koja, prema Lenzovom pravilu, teži da podrži EMF indukovane indukcije sekundarnog namota (4).

Kao rezultat, energija pohranjena u magnetskom polju sekundarnog namota (4) pretvara se u dodatnu energiju samoindukcijske struje primarnog namota (1), koja napaja električni krug sekundarnog namota (4).

Ovisno o količini magnetske energije pohranjene u krugu sekundarnog namota (4), snaga samoindukcijske struje može biti različita i određena je dobro poznatom formulom:

Dakle, ovim pronalaskom postiže se tehnički rezultat koji se sastoji u činjenici da dizajn, materijal i dvostruka funkcionalnost sekundarnog namotaja uređaja omogućavaju da se rezultujuća EMS samoindukcije ukloni i efikasno koristi.

Industrijska primjenjivost predloženog tehničkog rješenja potvrđena je općim pravilima fizike. Tako je efekat samoindukcije opisan u udžbeniku (L.S. Ždanov, V.A. Maranjyan, kurs fizike za srednje specijalizovane ustanove, 2. deo električna energija, ur. Treće, stereotipno, glavna redakcija fizičke i matematičke literature, M., 1970. ., str.231,232,233). Samoindukcija se javlja kada se kolo otvori; ona je direktno proporcionalna brzini promjene struje u električnom kolu. U tradicionalnim krugovima, fenomen samoindukcije uvijek je praćen pojavom varnice koja se javlja na mjestu gdje se strujno kolo prekida. Budući da u predloženom dizajnu nema prekida u električnom kolu u sekundarnom namotu (4) zbog njegovog dizajna, ovisno o količini magnetske energije pohranjene u ovom kolu, struja otvaranja ne iskri, već prelazi u generiranu snagu. Dakle, u dizajnu sekundarnog namota (4), kada se jednosmjerno strujno kolo u primarnom namotu (1) otvori, energija pohranjena u magnetskom polju ovog kola pretvara se u energiju struje samoindukcije u krug sekundarnog namotaja (4).

Kako je elektromotorna sila (EMS) veličina jednaka radu vanjskih sila, u našem slučaju to je promjenjivo magnetsko polje primarnog namotaja (1), po jedinici pozitivnog naboja, to je EMF koji djeluje u kolu ili na njegov dio, u našem slučaju - ovo je sekundarni namotaj (4). Strane sile se mogu okarakterisati radom koji obavljaju na naelektrisanja koja se kreću duž strujnog kola, a dimenzija emf poklapa se sa dimenzijom potencijala i meri se u istim jedinicama. Stoga se vektorska veličina E naziva i jačinom polja vanjskih sila. Polje vanjskih sila u našem slučaju nastaje zbog naizmjeničnog magnetnog polja u primarnom namotu (1). Dakle, EMF koji djeluje u zatvorenom kolu može se definirati kao kruženje vektora jačine polja vanjskih sila, tj. vanjske sile koje nastaju u primarnom namotaju (1) zbog prekida električnog polja od strane prekidača (3). Ovo pravilo osigurava pojavu inducirane emf u sekundarnom namotaju (4). Ovaj fizički fenomen opisan je u udžbeniku (I.V. Savelyev, Kurs fizike, tom 2, elektricitet, str. 84,85, ur. Drugi stereotip, ur. Nauka, glavna redakcija fizičke i matematičke literature, M., 1966.) .

Osim vanjskih sila, na naboj djeluju i sile elektrostatičkog polja koje nastaju direktno u sekundarnoj zavojnici (4).

Uređaj takođe koristi fenomen elektromagnetne indukcije, opisan u (R.A. Mustafaev, V.G. Krivcov, udžbenik, fizika, za pomoć onima koji ulaze na univerzitete, ur. M., Viša škola, 1989).

Dakle, dizajn generatora koji se koristi u predloženom izumu kao uređaj omogućava efikasno generiranje, uklanjanje i korištenje emf samoindukcije. Dakle, uređaj se može industrijski proizvesti i implementirati kao obećavajući efikasan impulsni generator samoindukcionog EMF-a, koji omogućava proširenje arsenala tehničkih sredstava za impulsno stvaranje i konverziju električne energije.

TVRDITI

1. Generator impulsa samoindukcijske emf, dizajniran u obliku jednofaznog pojačanog transformatora, koji se sastoji od primarnog i sekundarnog namotaja i opremljen sa dva ili više vodiča koji su odvojeni dielektrikom, a provodnik ima zaključke , karakteriziran time što je primarni niskonaponski namot izrađen od spiralne trake i ima najmanje dva zavoja, čvrsto namotana ili na maloj udaljenosti jedan od drugog, traka za namotavanje je izrađena širine 120-200 mm i 1-2 mm debeli; sekundarni visokonaponski namot je također napravljen od spiralne trake, traka za namotaje je od elektro čelika, obložena električnom izolacijom, ima najmanje 100 zavoja, čvrsto namotana ili na maloj udaljenosti jedna od druge, traka je izrađena od širine 120-200 mm i debljine ne veće od 0,1 mm, primarni namot je električno povezan na niskonaponsku bateriju preko prekidača kako bi se formirao zatvoreni električni krug, a sekundarni namot je i električno provodljiv. namotaja i magnetskog kola, dok su zavoji primarnog namota locirani izvan zavoja sekundarnog namota na način da oba namota čine pojačani transformator u kojem je sekundarni namotaj indukcijska zavojnica pojačanog transformatora , pružajući električnu provodljivost pomoću električne čelične trake izolirane vanjskim slojem izolacije, a istovremeno djelujući kao jezgro za primarni namotaj, emf se preuzima pomoću vodiča koji su električno povezani na krajeve sekundarnog traka za namotaje, a dobija se zbog periodičnog rada prekidača.

2. Generator impulsa emf samoindukcije prema zahtjevu 1, naznačen time što je primarni namotaj izrađen od bakarnog ili aluminijumskog provodnika.

3. Generator impulsa emf samoindukcije prema zahtjevu 1, naznačen time što primarni namotaj ima tri zavoja.

4. Generator impulsa emf samoindukcije prema zahtjevu 1, naznačen time što je niskonaponska baterija dizajnirana za 12-24 volta i predstavlja izvor jednosmjerne struje.

5. Generator impulsa emf samoindukcije prema zahtjevu 1, naznačen time, što se periodični rad prekidača izvodi industrijskom frekvencijom naizmjenične struje od 50 Hz.

6. Generator impulsa emf samoindukcije prema zahtjevu 1, naznačen time što je izračunata emf samoindukcije obezbjeđena geometrijom kola i magnetskim svojstvima jezgra za primarni namotaj.

7. Generator impulsa emf samoindukcije prema patentnom zahtjevu 1, naznačen time, što je oblik kruga napravljen okruglog prečnika od 150 mm ili više.

Kada se sklopka zatvori u krugu prikazanom na slici 1, pojavit će se električna struja čiji je smjer prikazan pojedinačnim strelicama. Pojavom struje nastaje magnetsko polje čije indukcijske linije prelaze provodnik i induciraju u njemu elektromotornu silu (EMF). Kao što je navedeno u članku “Fenomen elektromagnetne indukcije”, ovaj EMF se naziva EMF samoindukcije. Budući da je svaka inducirana emf, prema Lenzovom pravilu, usmjerena protiv uzroka koji ju je uzrokovao, a taj uzrok će biti emf baterije elemenata, emf samoindukcije zavojnice će biti usmjerena protiv emf baterije. Smjer EMF samoindukcije na slici 1 prikazan je dvostrukim strelicama.

Dakle, struja se ne uspostavlja odmah u kolu. Tek kada se uspostavi magnetni tok, presek provodnika sa magnetnim linijama će prestati i emf samoindukcije će nestati. Tada će u kolu teći konstantna struja.

Slika 2 prikazuje grafički prikaz jednosmjerne struje. Horizontalna osa predstavlja vrijeme, a vertikalna osa predstavlja struju. Sa slike se može vidjeti da ako je u prvom trenutku struja 6 A, onda će u trećem, sedmom i tako dalje momentima vremena također biti jednaka 6 A.

Slika 3 pokazuje kako se struja uspostavlja u kolu nakon uključivanja. EMF samoindukcije, usmjerena u trenutku uključivanja prema emf baterije elemenata, slabi struju u kolu, pa je stoga u trenutku uključivanja struja nula. Tada, u prvom trenutku vremena, struja je 2 A, u drugom trenutku vremena - 4 A, u trećem - 5 A, a tek nakon nekog vremena u kolu se uspostavlja struja od 6 A.

Slika 3. Grafikon povećanja struje u kolu uzimajući u obzir samoinduktivnu emf	Slika 4. EMF samoindukcije u trenutku otvaranja kola usmjerena je u istom smjeru kao i EMF izvora napona

Kada se sklop otvori (slika 4), struja koja nestaje, čiji je smjer prikazan jednom strelicom, smanjit će svoje magnetsko polje. Ovo polje, koje se smanjuje sa određene vrijednosti na nulu, ponovo će proći kroz provodnik i inducirati u njemu emf samoindukcije.

Kada je električni krug s induktivnošću isključen, samoinduktivna emf bit će usmjerena u istom smjeru kao i emf izvora napona. Smjer EMF samoindukcije prikazan je na slici 4 dvostrukom strelicom. Kao rezultat djelovanja emf samoindukcije, struja u krugu ne nestaje odmah.

Stoga je samoindukovana emf uvijek usmjerena protiv uzroka koji ju je izazvao. Napominjući ovo svojstvo, kažu da je EMF samoindukcije reaktivne prirode.

Grafički, promjena struje u našem kolu, uzimajući u obzir samoinduktivnu emf kada je zatvoreno i kada se naknadno otvori u osmom trenutku, prikazana je na slici 5.

Slika 5. Grafikon porasta i pada struje u kolu, uzimajući u obzir emf samoindukcije	Slika 6. Indukcijske struje pri otvaranju kola

Prilikom otvaranja krugova koji sadrže veliki broj zavoja i masivne čelične jezgre ili, kako kažu, imaju visoku induktivnost, samoinduktivna emf može biti mnogo puta veća od emf izvora napona. Tada će se u trenutku otvaranja zračni zazor između noža i fiksne stezaljke prekidača prekinuti i nastali električni luk će rastopiti bakarne dijelove prekidača, a ako nema kućišta na prekidaču, može opeče ruke (slika 6).

U samom krugu, EMF samoindukcije može probiti izolaciju zavoja zavojnica, elektromagneta i tako dalje. Da bi se to izbjeglo, neki sklopni uređaji pružaju zaštitu od samoindukcijske EMF u obliku posebnog kontakta koji kratko spaja namotaj elektromagneta kada je isključen.

Treba uzeti u obzir da se EMF samoindukcije manifestira ne samo u trenucima kada je krug uključen i isključen, već i tijekom bilo kakvih promjena struje.

Veličina emf samoindukcije ovisi o brzini promjene struje u kolu. Tako, na primjer, ako se za isti krug u jednom slučaju u roku od 1 sekunde struja u kolu promijenila sa 50 na 40 A (odnosno za 10 A), au drugom slučaju sa 50 na 20 A (tj. 30 A), tada će se u drugom slučaju inducirati trostruko veća emf samoindukcije u kolu.

Veličina samoinduktivne emf zavisi od induktivnosti samog kola. Krugovi visoke induktivnosti su namotaji generatora, elektromotora, transformatora i indukcijskih zavojnica sa čeličnim jezgrama. Pravi provodnici imaju nižu induktivnost. Kratki ravni vodiči, žarulje sa žarnom niti i električni uređaji za grijanje (peći, peći) praktički nemaju induktivnost i pojava samoinduktivne emf u njima se gotovo ne opaža.

Magnetski fluks koji prodire u kolo i indukuje emf samoindukcije u njemu proporcionalan je struji koja teče kroz kolo:

F = L × I ,

Gdje L- koeficijent proporcionalnosti. To se zove induktivnost. Odredimo dimenziju induktivnosti:

Ohm × sec se inače naziva henry (Hn).

1 henry = 10 3 ; milihenrija (mH) = 10 6 mikrohenrija (µH).

Induktivnost, osim Henryja, mjeri se u centimetrima:

1 henry = 10 9 cm.

Na primjer, 1 km telegrafske linije ima induktivnost od 0,002 H. Induktivnost namotaja velikih elektromagneta doseže nekoliko stotina henrija.

Ako se struja petlje promijeni za Δ i, tada će se magnetni fluks promijeniti za vrijednost Δ F:

Δ F = L × Δ i .

Veličina EMF-a samoindukcije koji se pojavljuje u krugu bit će jednaka (formula EMF-a samoindukcije):

Ako se struja ravnomjerno mijenja tokom vremena, izraz će biti konstantan i može se zamijeniti izrazom. Tada se apsolutna vrijednost emf samoindukcije koja nastaje u krugu može naći na sljedeći način:

Na osnovu posljednje formule možemo definirati jedinicu induktivnosti - henry:

Provodnik ima induktivnost od 1 H ako se u njemu indukuje samoinduktivna emf od 1 V uz jednoličnu promenu struje za 1 A u jednoj sekundi.

Kao što smo vidjeli gore, emf samoindukcije nastaje u kolu jednosmjerne struje samo u momentima njegovog uključivanja, isključivanja i kad god se promijeni. Ako je veličina struje u kolu nepromijenjena, tada je magnetni tok provodnika konstantan i emf samoindukcije ne može nastati (jer. U trenucima promjene struje u kolu, emf samoindukcije ometa promjene struje, odnosno pruža joj neku vrstu otpora.

Često u praksi postoje slučajevi kada je potrebno napraviti zavojnicu koja nema induktivnost (dodatni otpor električnim mjernim instrumentima, otpor utikačnih reostata i sl.). U ovom slučaju koristi se bifilarni namotaj zavojnice (slika 7)