Die Kernfunktion der Induktivität besteht darin, Wechselstrom zu speichern (elektrische Energie in Form eines Magnetfelds zu speichern), sie kann jedoch keinen Gleichstrom speichern (Gleichstrom kann ungehindert durch die Induktorspule fließen).
Die Kernfunktion der Kapazität besteht darin, Gleichstrom zu speichern (elektrische Energie direkt auf den Kondensatorplatten zu speichern), sie kann jedoch keinen Wechselstrom speichern (Wechselstrom kann ungehindert durch den Kondensator fließen).
Die primitivste Induktivität wurde 1831 vom britischen Wissenschaftler Faraday entdeckt.
Typische Anwendungen sind verschiedene Transformatoren, Motoren usw.
Schematische Darstellung der Faraday-Spule (Faraday-Spule ist eine Gegeninduktionsspule)
Eine andere Art von Induktivität ist die Selbstinduktivität.Induktionsspule
Im Jahr 1832 veröffentlichte Henry, ein amerikanischer Wissenschaftler, eine Arbeit über das Phänomen der Selbstinduktion. Aufgrund von Henrys wichtigem Beitrag auf dem Gebiet des Selbstinduktionsphänomens wird die Einheit der Induktivität Henry genannt, abgekürzt als Henry.
Das Selbstinduktionsphänomen ist ein Phänomen, das Henry zufällig entdeckte, als er ein Elektromagnetexperiment durchführte. Im August 1829, als die Schule in den Ferien war, studierte Henry Elektromagnete. Er stellte fest, dass die Spule unerwartete Funken erzeugte, als die Stromversorgung unterbrochen wurde. In den Sommerferien des folgenden Jahres beschäftigte sich Henry weiterhin mit Experimenten zur Selbstinduktion.
Schließlich wurde 1832 ein Artikel veröffentlicht, der zu dem Schluss kam, dass in einer Spule mit Strom bei einer Stromänderung eine induzierte elektromotorische Kraft (Spannung) erzeugt wird, um den ursprünglichen Strom aufrechtzuerhalten. Wenn also die Stromversorgung der Spule unterbrochen wird, nimmt der Strom sofort ab und die Spule erzeugt eine sehr hohe Spannung, und dann treten die Funken auf, die Henry gesehen hat (hohe Spannung kann die Luft ionisieren und einen Kurzschluss verursachen, wodurch Funken entstehen).
Selbstinduktive Spule
Faraday entdeckte das Phänomen der elektromagnetischen Induktion, dessen wichtigstes Element darin besteht, dass der sich ändernde magnetische Fluss eine induzierte elektromotorische Kraft erzeugt.
Stabiler Gleichstrom bewegt sich immer in eine Richtung. In einer geschlossenen Schleife ändert sich der Strom nicht, sodass sich der durch die Spule fließende Strom und der magnetische Fluss nicht ändern. Wenn sich der magnetische Fluss nicht ändert, wird keine induzierte elektromotorische Kraft erzeugt, sodass Gleichstrom problemlos und ohne Behinderung durch die Induktorspule fließen kann.
In einem Wechselstromkreis ändern sich Richtung und Stärke des Stroms im Laufe der Zeit. Wenn Wechselstrom durch die Induktorspule fließt und sich Stärke und Richtung des Stroms ändern, ändert sich auch der magnetische Fluss um den Induktor kontinuierlich. Die Änderung des magnetischen Flusses führt zur Erzeugung einer elektromotorischen Kraft, und diese elektromotorische Kraft behindert lediglich den Durchgang von Wechselstrom!
Natürlich verhindert dieses Hindernis nicht, dass der Wechselstrom zu 100 % durchgeht, aber es erhöht die Schwierigkeit des Wechselstromdurchgangs (die Impedanz steigt). Beim Blockieren des Wechselstromdurchgangs wird ein Teil der elektrischen Energie in die Form eines Magnetfelds umgewandelt und im Induktor gespeichert. Dies ist das Prinzip der Induktivität, die elektrische Energie speichert
Das Prinzip der Speicherung und Abgabe elektrischer Energie durch Induktoren ist ein einfacher Prozess:
Wenn der Spulenstrom ansteigt – was dazu führt, dass sich der umgebende Magnetfluss ändert – ändert sich der Magnetfluss – es entsteht eine umgekehrte induzierte elektromotorische Kraft (Speicherung elektrischer Energie) – und der Strom kann nicht ansteigen
Wenn der Spulenstrom abnimmt – was dazu führt, dass sich der umgebende Magnetfluss ändert – ändert sich der Magnetfluss – und erzeugt eine in die gleiche Richtung gerichtete induzierte elektromotorische Kraft (Freisetzung elektrischer Energie) – wodurch verhindert wird, dass der Strom abnimmt
Mit einem Wort, der Induktor ist konservativ und behält immer den ursprünglichen Zustand bei! Er hasst Veränderungen und ergreift Maßnahmen, um die Veränderung des Stroms zu verhindern!
Der Induktor ist wie ein Wechselstrom-Wasserreservoir. Wenn der Strom im Stromkreis groß ist, speichert er einen Teil davon, und wenn der Strom klein ist, gibt er ihn zur Ergänzung ab!
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 27. August 2024