การเหนี่ยวนำร่วมกัน

การเหนี่ยวนำร่วมกัน

ในบทช่วยสอนก่อนหน้านี้เราเห็นว่าตัวเหนี่ยวนำสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำภายในตัวเองอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กรอบ ๆ ตาของมันเอง เมื่อแรงเคลื่อนไฟฟ้านี้เกิดขึ้นในวงจรเดียวกันซึ่งกระแสไฟฟ้ากำลังเปลี่ยนเอฟเฟกต์นี้เรียกว่าการเหนี่ยวนำด้วยตนเอง (L)

อย่างไรก็ตามเมื่อแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำเข้าไปในขดลวดที่อยู่ติดกันภายในสนามแม่เหล็กเดียวกันนั้นแรงเคลื่อนไฟฟ้านั้นถูกเหนี่ยวนำให้เหนี่ยวนำโดยแม่เหล็กเหนี่ยวนำหรือโดยการเหนี่ยวนำร่วมกันสัญลักษณ์ (M) จากนั้นเมื่อมีขดลวดสองเส้นหรือมากกว่าเชื่อมโยงกันด้วยสนามแม่เหล็กโดยฟลักซ์แม่เหล็กทั่วไปพวกมันถูกกล่าวว่าเป็นสมบัติของการเหนี่ยวนำร่วมกัน

Mutual Inductance เป็นหน่วยปฏิบัติการพื้นฐานของหม้อแปลงมอเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ ที่ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กอื่น จากนั้นเราสามารถกำหนดการเหนี่ยวนำร่วมกันเป็นกระแสที่ไหลในขดลวดหนึ่งที่เหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในขดลวดที่อยู่ติดกัน

แต่การเหนี่ยวนำร่วมกันอาจเป็นสิ่งที่ไม่ดีเช่น“ การหลงทาง” หรือ“ การรั่วไหล” การเหนี่ยวนำจากขดลวดสามารถรบกวนการทำงานของส่วนประกอบอื่นที่อยู่ติดกันด้วยวิธีการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าดังนั้นการตรวจไฟฟ้าด้วยไฟฟ้าบางรูปแบบ

จำนวนตัวเหนี่ยวนำร่วมที่เชื่อมโยงขดลวดหนึ่งไปยังอีกขดลวดขึ้นอยู่กับตำแหน่งสัมพัทธ์ของทั้งสองขดลวด หากขดลวดหนึ่งอยู่ในตำแหน่งถัดจากขดลวดอื่น ๆ เพื่อให้ระยะห่างทางกายภาพห่างจากกันเล็กน้อยแล้วฟลักซ์แม่เหล็กเกือบทั้งหมดที่สร้างโดยขดลวดแรกจะมีปฏิกิริยากับขดลวดของขดลวดที่สองทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ค่อนข้างใหญ่ ค่าตัวเหนี่ยวนำร่วมขนาดใหญ่

ในทำนองเดียวกันถ้าทั้งสองขดลวดห่างจากกันหรือในมุมที่แตกต่างกันปริมาณของฟลักซ์แม่เหล็กเหนี่ยวนำจากขดลวดแรกเข้ามาในขดลวดที่สองจะลดลงทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เล็กกว่ามาก ดังนั้นผลของการเหนี่ยวนำร่วมกันนั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งสัมพัทธ์หรือระยะห่างมาก (S) ของขดลวดทั้งสองและสิ่งนี้แสดงให้เห็นด้านล่าง

เหนี่ยวนำร่วมกันระหว่างคอยส์

การเหนี่ยวนำร่วมกันที่มีอยู่ระหว่างขดลวดทั้งสองสามารถเพิ่มขึ้นอย่างมากโดยการวางตำแหน่งไว้บนแกนเหล็กอ่อนทั่วไปหรือโดยการเพิ่มจำนวนรอบของขดลวดทั้งสองเท่าที่จะพบได้ในหม้อแปลง

หากขดลวดทั้งสองมีบาดแผลที่แน่นหนาตัวหนึ่งทับบนอีกอันเหนือแกนเหล็กที่มีความสามัคคีร่วมกันกล่าวกันว่ามีอยู่ระหว่างพวกเขาเนื่องจากความสูญเสียใด ๆ อันเนื่องมาจากการรั่วไหลของฟลักซ์จะมีขนาดเล็กมาก จากนั้นสมมติว่าการเชื่อมฟลักซ์ที่สมบูรณ์แบบระหว่างขดลวดทั้งสองนั้นจะทำให้เกิดการเหนี่ยวนำร่วมกันที่มีอยู่ระหว่างพวกเขา

·ที่:

· µo คือการซึมผ่านของพื้นที่ว่าง (4.π.10-7)

· µr คือการซึมผ่านสัมพัทธ์ของแกนเหล็กอ่อน

· N อยู่ในจำนวนรอบของขดลวด

· A อยู่ในพื้นที่หน้าตัดใน m2

·ℓคือความยาวคอยส์ในหน่วยเมตร

การเหนี่ยวนำร่วมกัน

ที่นี่กระแสไฟฟ้าไหลในขดลวดหนึ่ง L1 ตั้งค่าสนามแม่เหล็กรอบตัวเองด้วยเส้นสนามแม่เหล็กเหล่านี้บางเส้นผ่านขดลวดสอง L2 ทำให้เราเหนี่ยวนำร่วมกัน คอยล์หนึ่งมีกระแส I1 และ N1 หมุนในขณะที่คอยล์สองมี N2 รอบ ดังนั้นการเหนี่ยวนำร่วมกัน M12 ของขดลวดสองที่มีอยู่ด้วยความเคารพต่อขดลวดหนึ่งขึ้นอยู่กับตำแหน่งของพวกเขาด้วยความเคารพซึ่งกันและกันและได้รับเป็น:

ในทำนองเดียวกันฟลักซ์เชื่อมโยงหนึ่ง, L1 เมื่อกระแสไหลไปรอบ ๆ ขดลวดสอง L2 จะเหมือนกับฟลักซ์เชื่อมโยงขดลวดสองเมื่อกระแสเดียวกันไหลรอบขดลวดหนึ่งด้านบนจากนั้นจึงเหนี่ยวนำร่วมกันของขดลวดหนึ่งด้วยความเคารพของขดลวดสอง ถูกกำหนดให้เป็น M21 การเหนี่ยวนำร่วมกันนี้เป็นจริงโดยไม่คำนึงถึงขนาดจำนวนรอบการหมุนตำแหน่งสัมพัทธ์หรือทิศทางของขดลวดทั้งสอง ด้วยเหตุนี้เราจึงสามารถเขียนตัวเหนี่ยวนำร่วมกันระหว่างสองขดลวดเป็น: M12 = M21 = M

จากนั้นเราจะเห็นได้ว่าการเหนี่ยวนำตนเองเป็นลักษณะของการเหนี่ยวนำเป็นองค์ประกอบวงจรเดี่ยวในขณะที่การเหนี่ยวนำร่วมกันหมายถึงการมีเพศสัมพันธ์แม่เหล็กบางรูปแบบระหว่างตัวเหนี่ยวนำหรือขดลวดสองตัวขึ้นอยู่กับระยะทางและการจัดเรียงของพวกเขา การเหนี่ยวนำของขดลวดแต่ละตัวจะได้รับเป็น:

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมโปรดติดต่อเราที่ sales@xfullstar.com