Induktor

Se http://en.wikipedia.org/wiki/Inductor

#1

Jeg har kigget på den side før, men synes ikke jeg blev klogere på det.

Kan du kort prøve at give en forklaring på #0?

En induktor er det man på dansk kalder en spole eller selvinduktion (enhed: Henry), der består af en vikling, med eller uden kerne. I små størrelser ( højfrekvens )  kan den bestå sf et lederstykke påsat en række ferritperler. Et lederstykke i sig selv, udgør også en selvinduktion, der så kan have enheden: Henry/meter.

For en ideel selvinduktion ( ingen ohmsk modstand ) gælder ligningen:

U(t) = L*dI(t)/dt    =>     I(t) = ∫U(t) dt

Man kan derfor ikke momentant ændre strømmen gennem en selvinduktion da dette ville kræve en uendelig høj spænding. Hvis man forsyner en selvinduktion med strøm fra en dc-strømforsyning, og afbryder denne, f.eks. ved at trække bananstikket ud, bliver spændingen over selvinduktionen i princippet uendelig ( læs: der fremkommer en gnist/lysbue af adskillige cm længde ) indtil dI(t)/dt har fået strømmen bremset ned til 0. Pas på: Farlig spænding og betydelig effekt.

En selvinduktion har ved vekselstrøm impedansen:  Z = jωL , hvor ω = vinkelhastighed, L er selvinduktionen i Henry. Det ses, at impedansen er propotional med frevensen.

Selvinduktioner anvendes til:

-   Akkumulering af magnetisk energi (strømforsyninger).

-   Sammen med kondensatorer at danne svingningskredse (radio, TV, sendere, oscillatorer, mm. )

-   Filtre, der fjerner støj fra ac- dc-strømme/spændinger.

-   Elektrosvejsning, for at stabilisere lysbuen.

-   Mm.

Iøvrigt er en selvinduktion meget nært beslægtet med en elektromagnet.

#3

Tak for den lange forklaring.

En induktor skaber altså et magnetisk felt.

En sidste ting jeg gerne vil forstå er den elektromotoriske kraft (EMF) i et batteri. Det er noget med, at det totale spændingsfald i et elektrisk system skal være lig EMF. Hvorfor og hvad bruger man en EMF til?

Hvis vi kigger på formel: U_pol = U₀ - R_iI, så er U_pol spændingsfaldet for det ydre system og U₀ = EMF, ikke?

#3

Kan man med andre ord ikke sige, at EMF er den spænding som batteriet skal modvirke det totale spændingsfald i et lukket kredsløb (inkl. spændingsfaldet i batteriet)?

Hvis der f.eks. står 3,6V på et batteri, er det så EMF man aflæser?

Ja, og det magnetiske felt, der er proportionalt med strømmen, skaber en mod-elektromotorisk kraft i selvinduktionen:

U(t) = L * dI/dt.

Når man taler om en transformators virkemåde, siger man, at det varierende magnetfelt i jernkernen inducerer en spænding i sekundærspolen, men der induceres også en (mod)spænding i primærspolen. Hvis man lader sekundærspolen være ubelastet, udgør primærspolen en ren selvinduktion. Belaster man sekundærspolen med en modstand, vil strømmen gennem denne (og sekundærviklingen)  "forstyrre" magnetfeltet i transformatoren. R_sekundær kan så ækvivæleres med en selvinduktion parallelkoblet med en modstand på primærsiden med en paralleltkoblet omsætningsfaktor for R_sekundær:

R_{primær,ækvivalent} = R_sekundær * ( N₁ / N₂ )²

EMF = Elektrical Motorical Force = elktromotorisk kraft ( på dansk). I et batteri svarer det til hvilespændingen. Batteriet indeholder en indre modstand, Ri, udover den ydre belastningsmodstand, Ry, og bruger man ohms lov,  I = U / R, anvendes I = U / ( Ri + Ry ).

Sidste sætning: Ja, det er rigtigt.

#6

Det med magnetismen blev nok lige lidt for teknisk, men jeg tror, at jeg har fået svar på jeg var ude efter.

Sorry, det hedder selvfølgelig en elektromotorisk kraft, men jeg kom til at refere til den engelske forkortelse.

Et sidste spørgsmål: er EMK tidsafhængig? Det er fordi, at jeg er i gang med at kigge på en differentialligning (i et RL-kredsløb), der er udtrykt ved LI' + RI = E(t). Jeg ved, at strømintensiteten er tidsafhængig, men er EMK også det? Og hvad sker der, hvis man er i en situation, hvor LI' + RI > E(t)? (OBS: I' = dI/dt)

Problemet er løst. Se bort fra #7.