И наоборот, чтобы высвободить энергию из индуктора, ток через него должен быть уменьшен. Это означает, что магнитное поле индуктора должно уменьшаться в силе, и это изменение напряжённости поля самоиндуцирует падение напряжения прямо противоположной полярности.
И наоборот, чтобы высвободить энергию из [[индуктор]]а, ток через него должен быть уменьшен. Это означает, что [[магнитное поле]] [[индуктор]]а должно уменьшаться в силе, и это изменение [[напряжённости поля]] [[самоиндуцирует]] [[падение напряжения]] прямо противоположной полярности.
Гипотетически, закороченный индуктор будет вечно поддерживать постоянный ток без внешнего воздействия:
Гипотетически, закороченный [[индуктор]] будет вечно поддерживать постоянный ток без внешнего воздействия:
[[File:В идеале в результате короткого замыкания в цепи образуется не затухающий со временем ток_3_11042021_1843.png|frame|center|'''Рис. 3.''' В идеале в результате короткого замыкания в цепи образуется не затухающий со временем ток.|alt=Рис. 3. В идеале в результате короткого замыкания в цепи образуется не затухающий со временем ток.]]
[[File:В идеале в результате короткого замыкания в цепи образуется не затухающий со временем ток_3_11042021_1843.png|frame|center|'''Рис. 3.''' В идеале в результате короткого замыкания в цепи образуется не затухающий со временем ток.|alt=Рис. 3. В идеале в результате короткого замыкания в цепи образуется не затухающий со временем ток.]]
На практике, однако, «вечный» ток в индукторе возможен, только если провод будет из сверхпроводника. Сопротивление обычного провода приведёт к очень быстрому затуханию тока без внешнего источника питания.
На практике, однако, «вечный» ток в [[индуктор]]е возможен, только если провод будет из [[сверхпроводник]]а. [[Сопротивление]] обычного провода приведёт к очень быстрому затуханию тока без внешнего [[источника питания]].
Когда ток через катушку индуктивности увеличивается, на ней падает напряжение, противоположное направлению тока, действуя как силовая нагрузка. В этом состоянии индуктор заряжается, потому что в его магнитном поле накапливается все большее количество энергии. Обратите внимание на полярность напряжения относительно направления тока:
Когда ток через [[катушку индуктивности]] увеличивается, на ней [[падает напряжение]], противоположное направлению тока, действуя как силовая нагрузка. В этом состоянии [[индуктор]] заряжается, потому что в его [[магнитном поле]] накапливается все большее количество энергии. Обратите внимание на полярность напряжения относительно направления тока:
[[File:При увеличении силы тока в цепи катушка индуктивности выполняет роль нагрузки_4_11042021_1844.png|frame|center|'''Рис. 4.''' При увеличении силы тока в цепи катушка индуктивности выполняет роль нагрузки.|alt=Рис. 4. При увеличении силы тока в цепи катушка индуктивности выполняет роль нагрузки.]]
[[File:При увеличении силы тока в цепи катушка индуктивности выполняет роль нагрузки_4_11042021_1844.png|frame|center|'''Рис. 4.''' При увеличении силы тока в цепи катушка индуктивности выполняет роль нагрузки.|alt=Рис. 4. При увеличении силы тока в цепи катушка индуктивности выполняет роль нагрузки.]]
И наоборот, если ток через катушку индуктивности уменьшается, в ней падает напряжение, что способствует протеканию тока, действуя как источник энергии. В этом состоянии считается, что индуктор разряжается, потому что его запас энергии уменьшается, поскольку он отдаёт энергию своего магнитного поля остальной части цепи. Обратите внимание на полярность напряжения относительно направления тока.
И наоборот, если ток через [[катушку индуктивности]] уменьшается, в ней падает [[напряжение]], что способствует протеканию тока, действуя как источник энергии. В этом состоянии считается, что [[индуктор]] разряжается, потому что его запас энергии уменьшается, поскольку он отдаёт энергию своего [[магнитного поля]] остальной части цепи. Обратите внимание на полярность напряжения относительно направления тока.
[[File:При уменьшении силы тока в цепи катушка индуктивности выполняет роль источника питания_5_11042021_1844.png|frame|center|'''Рис. 5.''' При уменьшении силы тока в цепи катушка индуктивности выполняет роль источника питания.|alt=Рис. 5. При уменьшении силы тока в цепи катушка индуктивности выполняет роль источника питания.]]
[[File:При уменьшении силы тока в цепи катушка индуктивности выполняет роль источника питания_5_11042021_1844.png|frame|center|'''Рис. 5.''' При уменьшении силы тока в цепи катушка индуктивности выполняет роль источника питания.|alt=Рис. 5. При уменьшении силы тока в цепи катушка индуктивности выполняет роль источника питания.]]
Если источник электроэнергии внезапно подаёт ток на размагниченную катушку индуктивности, индуктор сначала сопротивляется току, снижая полное напряжение источника питания. Когда сила тока начинает увеличиваться, создаётся более сильное магнитное поле, поглощающее энергию источника питания. В конце концов сила тока достигает максимального уровня и перестаёт расти. В этот момент индуктор больше не поглощает энергию источника питания и снижает минимальное напряжение на своих выводах, в то время как сила тока остаётся на максимальном уровне.
Если источник электроэнергии внезапно подаёт ток на размагниченную [[катушку индуктивности]], [[индуктор]] сначала сопротивляется току, снижая полное напряжение [[источника питания]]. Когда сила тока начинает увеличиваться, создаётся более сильное [[магнитное поле]], поглощающее энергию источника питания. В конце концов сила тока достигает максимального уровня и перестаёт расти. В этот момент [[индуктор]] больше не поглощает энергию [[источника питания]] и снижает минимальное [[напряжение]] на своих выводах, в то время как сила тока остаётся на максимальном уровне.
Поскольку индуктор накапливает больше энергии, его уровень тока увеличивается, а падение напряжения уменьшается. Обратите внимание, что это прямо противоположно поведению конденсатора, когда накопление энергии приводит к увеличению напряжения на нём! В то время как конденсаторы сохраняют свой заряд, поддерживая статическое напряжение, катушки индуктивности удерживают свой энергетический «заряд», поддерживая постоянный ток.
Поскольку [[индуктор]] накапливает больше энергии, его уровень тока увеличивается, а [[падение напряжения]] уменьшается. Обратите внимание, что это прямо противоположно поведению [[конденсатор]]а, когда накопление энергии приводит к увеличению напряжения на нём! В то время как [[конденсатор]]ы сохраняют свой заряд, поддерживая [[статическое напряжение]], [[катушки индуктивности]] удерживают свой энергетический «заряд», поддерживая постоянный ток.
Тип материала, на который наматывается провод, сильно влияет на силу потока магнитного поля (и, следовательно, на количество запасаемой энергии), генерируемого для любого заданного количества тока, проходящего через катушку. Сердечники катушек, сделанные из ферромагнитных материалов (таких как т.н. «мягкое железо»), содействуют возникновению более сильных магнитных полей, чем пара- и диамагнетики, такие как алюминий или воздух.
Тип материала, на который наматывается провод, сильно влияет на силу потока [[магнитного поля]] (и, следовательно, на количество запасаемой энергии), генерируемого для любого заданного количества тока, проходящего через [[катушку]]. Сердечники катушек, сделанные из [[ферромагнитных материалов]] (таких как т.н. «мягкое железо»), содействуют возникновению более сильных [[магнитных полей]], чем пара- и [[диамагнетик]]и, такие как [[алюминий]] или воздух.
== Что такое индуктивность? ==
== Что такое индуктивность? ==
Индуктивность – это мера способности катушки индуктивности накапливать энергию для заданного количества протекающего тока. Неудивительно, что индуктивность также является мерой силы сопротивления изменениям тока (сколько именно самоиндуцированного напряжения будет произведено при заданной скорости изменения силы тока). Индуктивность обозначается заглавной буквой «L» и измеряется в единицах Генри, сокращенно «Гн».
[[Индуктивность]] – это мера способности [[катушки индуктивности]] накапливать энергию для заданного количества протекающего тока. Неудивительно, что [[индуктивность]] также является мерой силы сопротивления изменениям тока (сколько именно самоиндуцированного напряжения будет произведено при заданной скорости изменения силы тока). [[Индуктивность]] обозначается заглавной буквой «L» и измеряется в единицах Генри, сокращенно «Гн».
== «Дроссель» или «катушка индуктивности»? ==
== «Дроссель» или «катушка индуктивности»? ==
Ещё одно устаревшее название для катушки индуктивности – дроссель, поскольку индуктивный элемент обычно используется для блокировки («дросселирования») высокочастотных сигналов переменного тока в радиосхемах. Другое название индуктора, которое все ещё используется в наше время, – реактор, особенно если речь о больших мощностях. Оба эти названия станут более понятными после того, как вы изучите теорию цепей переменного тока (AC), и особенно принцип, известный как индуктивное реактивное сопротивление.
Ещё одно устаревшее название для [[катушки индуктивности]] – [[дроссель]], поскольку [[индуктивный элемент]] обычно используется для блокировки («дросселирования») высокочастотных сигналов переменного тока в [[радиосхема]]х. Другое название [[индуктор]]а, которое все ещё используется в наше время, – [[реактор]], особенно если речь о больших мощностях. Оба эти названия станут более понятными после того, как вы изучите теорию цепей переменного тока (AC), и особенно принцип, известный как [[индуктивное реактивное сопротивление]].
== Итог ==
== Итог ==
* Катушки индуктивности реагируют на изменения тока, понижая напряжение в полярности, необходимой, чтобы противодействовать изменению силы тока.
* [[Катушки индуктивности]] реагируют на изменения тока, понижая [[напряжение]] в полярности, необходимой, чтобы противодействовать изменению силы тока.
* Когда индуктивный элемент сталкивается с возрастающей силой тока, он действует как нагрузка, создавая напряжение по мере поглощения энергии (положительная полярность на стороне входа тока и отрицательная на стороне выхода тока, т.е. действует как резистор).
* Когда [[индуктивный элемент]] сталкивается с возрастающей силой тока, он действует как [[нагрузка]], создавая [[напряжение]] по мере поглощения энергии (положительная полярность на стороне входа тока и отрицательная на стороне выхода тока, т.е. действует как [[резистор]]).
* Когда индуктивный элемент сталкивается с уменьшающейся силой тока, он действует как источник, создавая напряжение, высвобождая накопленную энергию (отрицательная полярность на стороне входа тока и положительная на стороне выхода тока, т.е. действует как источник питания).
* Когда [[индуктивный элемент]] сталкивается с уменьшающейся силой тока, он действует как источник, создавая [[напряжение]], высвобождая накопленную энергию (отрицательная полярность на стороне входа тока и положительная на стороне выхода тока, т.е. действует как [[источник питания]]).
* Способность индуктора накапливать энергию в виде магнитного поля (и, следовательно, противодействовать изменениям тока) называется индуктивностью. Индуктивность измеряется в единицах Генри (Гн).
* Способность [[индуктор]]а накапливать энергию в виде [[магнитного поля]] (и, следовательно, противодействовать изменениям тока) называется [[индуктивность]]ю. [[Индуктивность]] измеряется в единицах Генри (Гн).
* Раньше катушки индуктивности обычно называли дросселем. В приложениях большой мощности их иногда называют реакторами.
* Раньше [[катушки индуктивности]] обычно называли [[дросселем]]. В приложениях большой мощности их иногда называют [[реактор]]ами.
Магнитные поля заставляют электроны в атоме выравнивать свои спины, что приводит к образованию физической силы, действующей между атомами, точно так же, как электрические поля, создают силу между электрически заряженными частицами. Так же, как и электрические, магнитные поля распространяются по совершенно пустому пространству и воздействуют на материю на расстоянии.
Даже в открытом космосемагнитному потоку поля можно противодействовать, так же как перед потоком электронов можно поставить заслон в виде сопротивления. Величина магнитного потока, который распространяется в пространстве, пропорциональна величине приложенной магнитодвижущей силы, делённой на величину сопротивления магнитному потоку. Подобно тому, как тип проводящего материала определяет удельное сопротивление этого проводника электрическому току, так и тип среды (под ней мы понимаем материал, занимающий пространство), через которую воздействует магнитное поле, диктует конкретное сопротивление потоку магнитного поля.
В катушках с каркасом провод наматывают вокруг специального твёрдого сердечника. Сердечник по своей форме может быть прямым, а в других случаях он будет в виде замкнутого контура (причём петля может иметь форму квадрата, прямоугольника или окружности), чтобы полностью удерживать магнитный поток. Производительность и характеристики катушки индуктивности зависит от варианта конструкции.
Как и конденсаторы, на схемах обозначаются катушки индуктивности достаточно просто, в виде спиралевидного провода. Если нужно (хотя это и необязательно) подчеркнуть, что это катушка с сердечником, то рядом со спиралью добавляют пару параллельных линий вдоль оси катушки. Также сейчас всё чаще в схемах используется новый символа для индукторов – вместо спирали изображаются несколько «горбов» подряд:
Способность индуктивного элемента накапливать энергию в зависимости от силы тока приводит к стремлению поддерживать ток на постоянном уровне. Другими словами, катушка индуктивности препятствует изменениям силы тока. Когда сила тока через катушку индуктивности увеличивается или уменьшается, катушка «сопротивляется», создавая напряжение между своими выводами, с полярностью, направленной на противодействие изменениям.
Когда ток через катушку индуктивности увеличивается, на ней падает напряжение, противоположное направлению тока, действуя как силовая нагрузка. В этом состоянии индуктор заряжается, потому что в его магнитном поле накапливается все большее количество энергии. Обратите внимание на полярность напряжения относительно направления тока:
И наоборот, если ток через катушку индуктивности уменьшается, в ней падает напряжение, что способствует протеканию тока, действуя как источник энергии. В этом состоянии считается, что индуктор разряжается, потому что его запас энергии уменьшается, поскольку он отдаёт энергию своего магнитного поля остальной части цепи. Обратите внимание на полярность напряжения относительно направления тока.
Если источник электроэнергии внезапно подаёт ток на размагниченную катушку индуктивности, индуктор сначала сопротивляется току, снижая полное напряжение источника питания. Когда сила тока начинает увеличиваться, создаётся более сильное магнитное поле, поглощающее энергию источника питания. В конце концов сила тока достигает максимального уровня и перестаёт расти. В этот момент индуктор больше не поглощает энергию источника питания и снижает минимальное напряжение на своих выводах, в то время как сила тока остаётся на максимальном уровне.
Поскольку индуктор накапливает больше энергии, его уровень тока увеличивается, а падение напряжения уменьшается. Обратите внимание, что это прямо противоположно поведению конденсатора, когда накопление энергии приводит к увеличению напряжения на нём! В то время как конденсаторы сохраняют свой заряд, поддерживая статическое напряжение, катушки индуктивности удерживают свой энергетический «заряд», поддерживая постоянный ток.
Тип материала, на который наматывается провод, сильно влияет на силу потока магнитного поля (и, следовательно, на количество запасаемой энергии), генерируемого для любого заданного количества тока, проходящего через катушку. Сердечники катушек, сделанные из ферромагнитных материалов (таких как т.н. «мягкое железо»), содействуют возникновению более сильных магнитных полей, чем пара- и диамагнетики, такие как алюминий или воздух.
Что такое индуктивность?
Индуктивность – это мера способности катушки индуктивности накапливать энергию для заданного количества протекающего тока. Неудивительно, что индуктивность также является мерой силы сопротивления изменениям тока (сколько именно самоиндуцированного напряжения будет произведено при заданной скорости изменения силы тока). Индуктивность обозначается заглавной буквой «L» и измеряется в единицах Генри, сокращенно «Гн».
«Дроссель» или «катушка индуктивности»?
Ещё одно устаревшее название для катушки индуктивности – дроссель, поскольку индуктивный элемент обычно используется для блокировки («дросселирования») высокочастотных сигналов переменного тока в радиосхемах. Другое название индуктора, которое все ещё используется в наше время, – реактор, особенно если речь о больших мощностях. Оба эти названия станут более понятными после того, как вы изучите теорию цепей переменного тока (AC), и особенно принцип, известный как индуктивное реактивное сопротивление.
Итог
Катушки индуктивности реагируют на изменения тока, понижая напряжение в полярности, необходимой, чтобы противодействовать изменению силы тока.
Когда индуктивный элемент сталкивается с возрастающей силой тока, он действует как нагрузка, создавая напряжение по мере поглощения энергии (положительная полярность на стороне входа тока и отрицательная на стороне выхода тока, т.е. действует как резистор).
Когда индуктивный элемент сталкивается с уменьшающейся силой тока, он действует как источник, создавая напряжение, высвобождая накопленную энергию (отрицательная полярность на стороне входа тока и положительная на стороне выхода тока, т.е. действует как источник питания).