6. Свойства катушки индуктивности.
Скорость изменения тока через катушку ограничена и определяется индуктивностью катушки.
Сопротивление (модуль ипмеданса) катушки растет с увеличением частоты текущего через неё тока.
Катушка индуктивности при протекании тока запасает энергию в своём магнитном поле. При отключении внешнего источника тока катушка отдаст запасенную энергию, стремясь поддержать величину тока в цепи. При этом напряжение на катушке нарастает, вплоть до пробоя изоляции или возникновения дуги на коммутирующем ключе.
Катушка индуктивности в электрической цепи для переменного тока имеет не только собственное омическое сопротивление, но имеет реактивное сопротивление переменному току, нарастающее при увеличении частоты, поскольку при изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая этому изменению.
Катушка индуктивности
обладает реактивным
сопротивлением
модуль которого:
,
где
—
индуктивность катушки,
—циклическая
частота
протекающего тока. Соответственно, чем
больше частота тока, протекающего через
катушку, тем больше её сопротивление.
Катушка с током
запасает энергию в магнитном поле,
равную работе, которую необходимо
совершить для установления текущего
тока
.
Эта энергия равна:
При изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, значение которой:
Для идеальной катушки индуктивности (не имеющей паразитных параметров) ЭДС самоиндукции равна по модулю и противоположна по знаку напряжению на концах катушки:
При замыкании катушки с током на резистор ток в цепи экспоненциально уменьшается в соответствие с формулой:
,
где :
—
ток в катушке,
—начальный ток
катушки,
—текущее время,
—постоянная времени.
Постоянная времени выражается формулой:
,
где :
—
сопротивление резистора,
—омическое
сопротивление катушки.
При закорачивании
катушки с током процесс характеризуется
собственной постоянной времени :
катушки:
.
При стремлении
к нулю, постоянная времени стремится к
бесконечности, именно поэтому всверхпроводящих
контурах ток течёт «вечно».
В цепи синусоидального тока, ток в катушке по фазе отстаёт от фазы напряжения на ней на π/2.
Явление самоиндукции аналогично проявлению инертности тел в механике, если аналогом индуктивности принять массу, тока — скорость, напряжения — силу, то многие формулы механики и поведения индуктивности в цепи принимают похожий вид:
↔
,
где
↔
↔
;
↔
;
↔
↔
7. Реле. Виды реле. Обозначения на смехах.
Реле́ (фр. relais) — электрическое устройство (выключатель), предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных величин. Различают электрические, механические и тепловые реле.
Виды реле:
Реле бывают
-механическими
-пневматическими
-температурными
-электрические
Обозначение на схемах
На схемах реле обозначается следующим образом:
1 — обмотка реле (A1, A2 — управляющая цепь), 2 — контакт замыкающий, 3 — контакт размыкающий, 4 — контакт замыкающий с замедлителем при срабатывании, 5 — контакт замыкающий с замедлителем при возврате, 6 — контакт импульсный замыкающий, 7 — контакт замыкающий без самовозврата, 8 — контакт размыкающий без самовозврата, 9 — контакт размыкающий с замедлителем при срабатывании, 10 — контакт размыкающий с замедлителем при возврате, 11 — общий контакт, 11-12 — нормально замкнутые контакты, 11-14 — нормально разомкнутые контакты.
На некоторых схемах ещё можно встретить обозначения по ГОСТ 7624-55