Гражданская радиосвязь в России (CB, LPD, PMR) Вход     Регистрация

18+ Данный раздел сайта запрещён для просмотра детьми!  

Данный раздел запрещён для просмотра детьми

Материалы данного раздела могут содержать информацию, запрещенную для детей, согласно нормам установленным Федеральным законом "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".
Гражданская радиосвязь / Всё на форуме / Начинающие радиолюбители спрашивают: как работает и почему
Пожалуйста объясните принцип работы катушки индуктивности.
 
†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации
  Не могу понять принцип работы катушки индуктивности, как она работает.

Почему в катушке индуктивности ток отстаёт от напряжения на 90 градусов.

Как в колебательном контуре соотнести тот факт, что на конденсаторе ток опережает напряжение на 90 градусов, а потом в катушке индуктивности ток отстаёт на 90 градусов.

В книгах непонятно написано, стараюсь понять, но не понимаю...

Заранее спасибо!
 
Записано: 2482 дн 0 час 54 мин 24 сек назад (16.08.2013, 10:54:12)

 
143 без регистрации
  1) Пусть в момент То к катушке прикладывается напряжение. Из-за конечной скорости ЭМ-поля ток через катушку не может возрасти с нуля до max мгновенно (т.е. за нулевое время). Обязательно будет переходный процесс, занимающий конечное время T-To. А вот напряжение на выводах катушки в момент времени To установится мгновенно, и будет снижаться с max до нуля.

2) В конденсаторе -- наоборот. При прикладывании напряжения к обкладкам в момент То начнется переходный процесс -- перераспределение заряда между обкладками. Это опять же, займет какое-то время T-To, в течение которого напряжение на обкладках будет возрастать от нуля до max. Ток же через конденсатор в момент времени To мгновенно станет максимальным, и будет уменьшаться до нуля по мере зарядки конденсатора.

Я так на пальцах понимаю. Пусть компетентные товарищи поправят, если наврал.
 
Записано: 2481 дн 17 час 29 мин 2 сек назад (16.08.2013, 18:19:34)

 
†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации
  Уффф... к хорошо иметь системное мышление в голове.
Так теперь представляем.

Генератор частоты, колебательный контур с незатухающими колебаниями.
Как смещается ток на конденсаторе: пошол ток зарядил конденсатор, ток дальше идти не может и движение заряженных частиц останавливается. Далее идёт разряд конденсатора: ток растёт напряжение уменьшается.
Итого получается ток опережает напряжение на 90 градусов.
Хорошо с этим разобрались.

Теперь тут меня поправляйте!!! Если что не так.

Левая обкладка конденсатора разряжается на катушку. Напряжение на обкладках падает, ток растёт.
Ток входит в катушку индуктивности и уменьшается переходя в магнитное поле, напряжение.
Потом на катушке напряжение падает и переводит из энергии магнитного поля ток, который заряжает обкладку + с правой стороны.
При прохождении через катушку индуктивности, у нас ток отстаёт от напряжения на 90 градусов.

Всё повторяется снова.

То есть есть одна фаза напряжения, и ток +- 90 градусов относительно фазы. То есть ток развернут на 180 градусов, значит он должен компенсироваться. А что у нас останется тогда????
 
Записано: 2481 дн 16 час 51 мин 28 сек назад (16.08.2013, 18:57:08)

 
143 без регистрации
  Очень сложно для меня написано :)

Я с другого конца зайду. Вот принципы, которые мне помогают размышлять о ЭМ-колебаниях:

1) Фазовые отношения I-U в идеальном контуре и реальном с высокой точностью совпадают. Поэтому лучше оставить генераторы пока в стороне. Они только могут закачивать в контур энергию с той или иной эффективностью (в резонансе с контуром или нет).

2) Вообще колебания бывает удобно анализировать с энергетической точки зрения. Типа: конденсатор запасает энергию в электрическом поле (напряжение на обкладках). Катушка запасает энергию в магнитном поле (ток через обмотку). Если заряженный конденсатор подключить к катушке, энергия электрического поля будет переходить в энергию магнитного до тех пор, пока конденсатор не разрядится. Энергия, закачанная в L, должна куда-то деваться. Поэтому ток в контуре после разрядки C будет продолжать течь в том же направлении, перезаряжая С за счет энергии магнитного поля L. Т.е. энергия магнитного поля перейдет обратно в энергию электрического. В идеальном контуре (LC без активного R) этот процесс будет происходить бесконечно -- энергия будет перераспределяться туда-сюда. В RLC-контуре колебания будут затухать, т.к. энергия будет расходоваться на нагрев R.
 
Записано: 2481 дн 16 час 32 мин 55 сек назад (16.08.2013, 19:15:41)

 
†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации
  Спасиба большое!

Ещё картинку нарисовал )



Для понимания. Картинка по принципу: когда ток максимален напряжение на конденсаторе всегда будет минимально, значит кондер разряжен и сейчас будет заряжаться.

А если напряжение максимально в катушке индуктивности, значит ток в следующий момент будет постепенно нарастать.

Только всё равно маленько непонятно как связаться графически моменты разряда конденсатора, когда его напряжение падает, а ток растет с графиком как будет себя вести катушка индуктивности.

Может кто ответить на этот вопрос =)
Приложены файлы: f5722-0.bmp
 
Записано: 2481 дн 5 час 8 мин 19 сек назад (17.08.2013, 06:40:17)

 
†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации
  Для понимания, нашёл вот ещё одно объяснение с другого форума

"Конденсатор - в первые моменты зарядки не оказывает сопротивления току, а когда напруга на нем вырастит максимально, ток прекратится"

"Катушка - в первый момент оказывает сопротивление току, инертные маховички светоносного эфира только начинают раскручиваться, напруга максимальна, а когда течение тока установится, напруга на катушке будет равна нулю."

1. То есть получается, что конденсатор начал разряжаться, ток увеличивается.
2. От этого на катушке индуктивности !!!! в первый момент имеется высокое напряжение, так как она оказывается большое сопротивлению поступающему, нарастающему току от конденсатора!!! (когда он начинает разряжаться на катушку), - это правильно??????
3. Потом катушка поддерживает движение, магнитное поле катушки снижается, напряжение на катушке падает и ток заряжает противоположенную обкладку.

Вроде бы так? Если так то всё становится ясно.
 
Записано: 2481 дн 4 час 36 мин 3 сек назад (17.08.2013, 07:12:33)

 
†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации
  143, спасибо, помогли рассуждения, немного разобрался. )
Осталось только белое пятно с графиком.

Почему ток конденсатора находится в отрицательном значении, то есть идёт от левой к правой обкладке (от + к -), а ток катушки идет в противоположенном направлении в противофазе.

То есть понимаю, что есть сдвиг фаз на 180 градусов, но не понимаю почему.

Ток через катушку должен же идти в том же направлении, что и от левой обкладки конденсатора.

А на графиках рисуют ток в противофазе от - к +
Приложены файлы: f5747-0.bmp
 
Записано: 2480 дн 3 час 41 мин 1 сек назад (18.08.2013, 08:07:35)

 
†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации
  А противофазно оно будет из-за электромагнитных свойств катушки =)
Ещё раз 143, спасибо за помощь!
 
Записано: 2480 дн 2 час 21 мин 27 сек назад (18.08.2013, 09:27:09)

 
†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации
  Подскажите, кто знает.
В колебательном контуре, когда левая обкладка конденсатора разряжается на катушку, то ток к правой обкладке начинает поступать сразу (моментально) через катушку, только не резко, а по нарастающей (поскольку катушка имеет сопротивление и ограничивает нарастание тока), а после, когда ток разряжающей левой обкладки закончится, магнитное поле ЭДС будет по инерции дальше продолжать дозаряжать противоположенную обкладку.

Или, ток левой обкладки с начала разрядится полностью на катушку, создаст магнитное поле, а после под действием эдс пойдёт заряд на правую обкладку.
 
Записано: 2478 дн 21 час 14 мин 54 сек назад (19.08.2013, 14:33:42)

 
†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации
  Вывод по вопросу:
Ток проходит по всей цепи начиная с того момента, как напряжение на левой обкладке начинает падать. Ток возрастает и движение тока начинается по всей цепи, в том числе и через катушку.
Можно сказать так, что ток конденсатора разгоняет катушку, а потом катушка по инерции поддерживает ток заряжая конденсатор в обратную сторону. Ток прекращается, напряжение со знаком плюс устанавливается на правой обкладке.
И так далее по синусоиде.
Соответственно раз ток конденсатора растёт, когда напряжение на обкладках падает, то следовательно ток опережает напряжение на 1/4 периода, то есть на 90 градусов.
Если мы посмотрим на зависимости катушки, то в начальный момент, о чем говорил 143, к катушке приложено максимальное напряжение. Далее напряжение, сопротивление катушки падает, а ток возрастает (это как раз тот ток от разряда конденсатора, который разгоняет катушку), то соответственно ток получается что отстает от напряжения на 90 градусов, т.е. на 1/4 периода.
Далее ток прекращает своё движение в тот момент, когда напряжение на правой обкладке станет максимальным.
Если есть что поправить и добавить, пожалуйста пишите.
 
Записано: 2478 дн 19 час 58 мин 30 сек назад (19.08.2013, 15:50:06)



 
Ник:

Пароль к нику:

Число изображённое крупным шрифтом:


Написать комментарий:
[B] [I] [S] [WWW] [YouTube]

Бросить друзьям ссылку на тему:
Если это интересная тема, дайте людям на неё ссылку:
http://27kb.ru/zou.php?f=901&message=5684


О сайте
Правила сайта
  Обратная связь Рекламодателям
  Сотрудничество   Яндекс.Метрика