Теоретические вопросы по катушкам индуктивности

[romserg]

1. При нарастании напряжения источника питания в катушке нарастает ток, возрастает магнитный поток, и возникает ток самоиндукции, обратный основному, соответственно, ЭДС самоиндукции.

Вопрос: ток dI в формуле - это основной ток, возникающий от напряжения источника питания? Реально ли его как-то измерить или подсчитать, ведь прямое измерение тока в цепи с катушкой покажет результирующий ток, т.е. с учётом тока самоиндукции?

2. Может ли противо-ЭДС самоиндукции оказаться больше напряжения источника питания во время возрастания напряжения питания? Например, резко возросло напряжение питания, соотв., резко возрос ток, и по формуле выше противо-ЭДС самоиндукции может превысить напряжение питания?
И что будет в таком случае?

3. Не понимаю сути индуктивного сопротивления (). Понятно, что если напряжение питания возрастает, возникает противо-ЭДС самоиндукции, которое гасит основной ток, и в результате тока нет. А когда напряжения идёт на спад, ЭДС самоиндукции направлено в сторону основного тока, и суммарный ток может превысить основной, в чём же тогда сопротивление?
Например, в первичках НЧ-трансформаторов мотают много витков обмотки, чтобы увеличить индуктивное сопротивление, но во 2-й четверти волны напряжения источника по первичке ведь должен течь достаточно большой ток, или я не прав?

[12943]

[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4075529#p4075529"]1. При нарастании напряжения источника питания в катушке нарастает ток, возрастает магнитный поток, и возникает ток самоиндукции,
обратный основному,[/uquote]
нет, не возникает
[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4075529#p4075529"]соответственно, ЭДС самоиндукции.[/uquote]
эта дрянь возникает, да
[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4075529#p4075529"]Вопрос: ток dI в формуле - это основной ток, возникающий от напряжения источника питания? Реально ли его как-то измерить или подсчитать, ведь прямое измерение тока в цепи с катушкой покажет результирующий ток, т.е. с учётом тока самоиндукции?[/uquote]
раз никакого тока самоиндукции нет, то амперметр показывает единственный ток - ток намагничивания
[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4075529#p4075529"]2. Может ли противо-ЭДС самоиндукции оказаться больше напряжения источника питания во время возрастания напряжения питания?
И что будет в таком случае?.[/uquote]
всегда превышает, может и в 50-100 раз превысить
сгорит всё, что не выдержит
[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4075529#p4075529"]-ЭДС самоиндукции, которое гасит[/uquote]
ЭДС - электродвижущаяя сила - она. Соответственно: "ЭДС самоиндукции, которАЯ гасит".
[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4075529#p4075529"]если напряжение питания возрастает, возникает противо-ЭДС самоиндукции, которое гасит основной ток, и в результате тока нет.[/uquote]
абсурд, ЭДС самоиндукции есть результат увеличения тока, она не может "гасить" ток иначе исчезнет причина возникновения ЭДС-с.
[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4075529#p4075529"]когда напряжения идёт на спад, ЭДС самоиндукции направлено в сторону основного тока, и суммарный ток может превысить основной,[/uquote]
нет никакого "суммарного" тока
[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4075529#p4075529"]в чём же тогда сопротивление?[/uquote]
в том, что в цепи переменного тока с катушкой ток равен напряжению, делённому на омега*L
[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4075529#p4075529"]Например, в первичках НЧ-трансформаторов мотают много витков обмотки, чтобы увеличить индуктивное сопротивление, но во 2-й четверти волны напряжения источника по первичке ведь должен течь достаточно большой ток, или я не прав?[/uquote]
вижу, ты готов выдумывать всякую хрень, лишь бы не читать книжки и не включать осциллограф

[romserg]

нет, не возникает

Если противо-ток самоиндукции не возникает, то как же катушка оказывает индуктивное сопротивление?
Если ответ "через ЭДС самоиндукции", то эта ЭДС возникает (как и любая другая ЭДС) при перетекании зарядов с одного конца катушки на другой под воздействием изменяющегося магн.потока, а перетекание - это и есть ток.

Просто хочется подробнее разобраться в явлении индуктивности "изнутри". Что можно почитать по теме?

romserg писал(а):
Например, в первичках НЧ-трансформаторов мотают много витков обмотки, чтобы увеличить индуктивное сопротивление, но во 2-й четверти волны напряжения источника по первичке ведь должен течь достаточно большой ток, или я не прав?

вижу, ты готов выдумывать всякую хрень, лишь бы не читать книжки и не включать осциллограф

А тут в чём я не прав?

[mickbell]

[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4075970#p4075970"]

нет, не возникает

Если противо-ток самоиндукции не возникает, то как же катушка оказывает индуктивное сопротивление?
Если ответ "через ЭДС самоиндукции", то эта ЭДС возникает (как и любая другая ЭДС) при перетекании зарядов с одного конца катушки на другой под воздействием изменяющегося магн.потока, а перетекание - это и есть ток.[/uquote]Имеем цепь: источник напряжения, идеальная катушка - чистая индуктивность, и выключатель, все соединены последовательно. В момент времени t=0 щёлкаем выключателем. Что будет дальше?
Дальше через эту цепь должен пойти ток. Пойдёт?
Ну, допустим, пойдёт. Но ведь катуха наша не имеет активного сопротивления, так что ток сразу же должен стать огромным. Соответственно ЭДС, которая равна -L*dI/dt - она тоже должна быть огромной. И должен пойти огромный ОБРАТНЫЙ ток в источник. Но откуда ему взяться? А неоткуда. А если ЭДС будет недостаточная, то есть слишком маленькая, то ток будет уже прямой, но ничем не ограниченный. Значит, и ЭДС будет огромная. Какое-то противоречие получается. А раз получается противоречие, значит, ситуация невозможна. А что возможно? А возможен единственный случай: ЭДС строго равна напряжению источника. Тогда и только тогда в этой цепи не будет бешеных токов ни в ту, ни в другую сторону.
Ну а поскольку E = -L*dI/dt = -U, то dI/dt = U/L. Всё.

[parovoZZ]

[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4075529#p4075529"]Вопрос: ток dI в формуле - это основной ток, возникающий от напряжения источника питания?[/uquote]
Нет. Это приращение тока за период времени dt.

[romserg]

Т.е. при возрастании Uпит катушка представляет некий элемент с отрицательной обратной связью, т.е. противо-ЭДС возрастает ровно настолько, чтобы скомпенсировать ЭДС источника, сделать результирующую ЭДС=0, и ток через катушку=0.

Тогда при снижении Uпит катушка имеет положительную обратную связь: ускорение снижения тока вызывает ещё больший ток самоиндукции в сторону уменьшающегося основного. На этом, собственно, и основаны dc-dc.

[parovoZZ]

На классическую катушку индуктивности из учебников (идеальную) вообще нельзя подавать постоянное напряжение, ибо активного сопротивления у неё нет. А реактивное сопротивление появляется только в моменты изменение ТОКА. Собственно, об этом и сообщают формулы из первого поста. Всё остальное в первом посте неверно.

Добавлено after 33 minutes 1 second:
Есть катушка индуктивности 1Гн. Через неё пропускаем ток со скоростью нарастания и спада от 0 и до 1А за 0.5с. Вот график:

L.png

(31.88 КБ) 905 скачиваний

Как видишь, во время изменения значения тока (красный график) возникает ЭДС самоиндукции (синий график). Когда изменения нет, то нет и ЭДС самоиндукции.
Если посчитать по формулам, то всё сходится.

А вообще, поставь LTSpice и балуйся. Это график из него.

[12943]

[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4076069#p4076069"]Т.е. при возрастании Uпит катушка представляет некий элемент с отрицательной обратной связью, т.е. противо-ЭДС возрастает ровно настолько, чтобы скомпенсировать ЭДС источника, сделать результирующую ЭДС=0, и ток через катушку=0.

Тогда при снижении Uпит катушка имеет положительную обратную связь: ускорение снижения тока вызывает ещё больший ток самоиндукции в сторону уменьшающегося основного. На этом, собственно, и основаны dc-dc.[/uquote]
У тебя две проблемы:
1) твоя теория не подтверждается практикой
2) ты путаешь ток и напряжение

[mickbell]

[uquote="parovoZZ",url="/forum/viewtopic.php?p=4076101#p4076101"]На классическую катушку индуктивности из учебников (идеальную) вообще нельзя подавать постоянное напряжение, ибо активного сопротивления у неё нет.[/uquote]Можно. Только надо ожидать роста тока не по экспоненте с выходом на установившееся значение, а линейно. Теоретическая катушка пожар не устроит.

[сэм]

Кроме Rкатушки есть еще Rисточника. Если они=0, то все графики (как и рассуждения) уходят в бесконечность

[romserg]

[uquote="parovoZZ",url="/forum/viewtopic.php?p=4076101#p4076101"]Как видишь, во время изменения значения тока (красный график) возникает ЭДС самоиндукции (синий график). Когда изменения нет, то нет и ЭДС самоиндукции.
Если посчитать по формулам, то всё сходится.[/uquote]

Из этого выходит вот что интересного:
1. форма волны - треугольник (ну, трапеция, но в данном случае это не важно) => скорость нарастания Uпит постоянна => ЭДС самоиндукции тоже постоянна. Как и на спаде Uпит.
2. То есть на вторичной обмотке трансформатора мы бы сняли импульсный биполярный ток. В отличие от синусоидального, где на вторичке так же синус. То есть скорость нарастания/падения Uпит на первичке при синусе изменяется.

parovoZZ, не мог бы выложить такой же график, только для синуса? Хочется посмотреть фазы Uпит и ЭДС самоиндукции.

[mickbell]

А так-то разве не очевидно? ЭДС в фазе с питающим напряжением, ток отстаёт на 90 градусов. Ибо ЭДС пропорциональна производной тока по времени, а производная синусоиды опережает её на 90 градусов.

[romserg]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=4076292#p4076292"]производная синусоиды опережает её на 90 градусов.[/uquote]
И является косинусом (sin'(х) = cos(х)). Теперь понятно. Вспоминаю школьную программу

[12943]

[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4076282#p4076282"]parovoZZ, не мог бы выложить такой же график, только для синуса? Хочется посмотреть фазы Uпит и ЭДС самоиндукции.[/uquote]
Напряжение источника и самоиндукции сливаются на графике в одну линию, ток отдельно.

[mickbell]

Если убрать резистор, сдвиг будет строго 90 градусов. Здесь заметно, что это не так.

[parovoZZ]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=4076145#p4076145"][uquote="parovoZZ",url="/forum/viewtopic.php?p=4076101#p4076101"]На классическую катушку индуктивности из учебников (идеальную) вообще нельзя подавать постоянное напряжение, ибо активного сопротивления у неё нет.[/uquote]Можно.[/uquote]
Нет, нельзя. У идеального источника напряжения внутреннее сопротивление равно нулю, а это значит, что ток улетит в бесконечность.

Добавлено after 4 minutes 20 seconds:
[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4076282#p4076282"][uquote="parovoZZ",url="/forum/viewtopic.php?p=4076101#p4076101"]Как видишь, во время изменения значения тока (красный график) возникает ЭДС самоиндукции (синий график). Когда изменения нет, то нет и ЭДС самоиндукции.
Если посчитать по формулам, то всё сходится.[/uquote]

Из этого выходит вот что интересного:
1. форма волны - треугольник[/uquote]
Это я сделал треугольник, чтобы было наглядно.

[romserg]

[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=4076311#p4076311"]Напряжение источника и самоиндукции сливаются на графике в одну линию[/uquote]
А почему они в одной фазе? А как же противо-ЭДС?

[12943]

А что это "противо-ЭДС"?

Добавлено after 3 minutes 48 seconds:
[uquote="parovoZZ",url="/forum/viewtopic.php?p=4076333#p4076333"]Нет, нельзя. У идеального источника напряжения внутреннее сопротивление равно нулю, а это значит, что ток улетит в бесконечность.[/uquote]
Во-первых, для идеального источника напряжения бесконечно большой ток не проблема,
а во-вторых это вообще не проблема, т.к. мы до бесконечно большого тока всё равно не доживём, ведь он будет в бесконечно далёком будущем.

[mickbell]

[uquote="parovoZZ",url="/forum/viewtopic.php?p=4076333#p4076333"]Нет, нельзя. У идеального источника напряжения внутреннее сопротивление равно нулю, а это значит, что ток улетит в бесконечность.[/uquote]Нет, можно. До появления бесконечного тока придётся ждать бесконечно долго. Скорость нарастания тока в любом случае - больше, меньше, но при ненулевой индуктивности она конечная.

[12943]

Хотелось бы услышать начальника транспортного цеха: что есть противо-ЭДС?