Induktilo

Kutimaj induktoroj

Induktilo aŭ induktoro estas aparato ĉefa celo de kiu estas havi induktancon por elektra kurento. Induktilo kutime estas konstruita surbaze de skeleto aŭ magnetokonduktilo, sur kiun estas volvita drato. La magnetokonduktilo ofte havas grandan magnetan permeablon por pligrandigi la atingatan valoron de la induktanco.

Laŭ sia konstruo estas simila al transformatoro, sed malsimile al transformatoro induktilo povas havi nur unu volvaĵon.

Se induktiloj estas produktataj ĝenerale (ne speciale por iu konkreta uzo), iliaj valoroj de induktancoj ofte estas elektataj de specialaj serioj de preferaj nombroj E3, E6, E12, E24, E48, E96, E192.

Funkciado

Elektra kurento en volvaĵo kaŭzas magnetan flukson enen, pro ampera cirkvita leĝo. Karaktera valoro pri induktilo estas ties induktanco :

$L=\frac{N \Phi}{I} = \frac{\Lambda}{I} \ .$

kie:

L - induktanco (Henro, mallonge H)

N - nombro de turnoj de la bobeno

$\Phi$ - magneta flukso (Vebero, mallonge Wb)

I - elektra kurento (Ampero, mallonge I)

$\Lambda$ - tuta flukso (Vebero, mallonge Wb).

Ĝenerale, kurento $I_L$ kaj tensio $U_L$ de induktilo en momento t kuniĝas laŭ formulo:

$I_L=\frac \Lambda L = {1 \over L} \int_{-\infty}^t U_L(\tau) \mbox{d} \tau$

Laboron dW oni devas fari, por transloki malgrandan flukson d$\lambda$ en konduktilo, kiun jam havas flukson $\lambda$:

$\mbox{d}W=I(\lambda) \mbox{d}\lambda = \frac \lambda L \mbox{d}\lambda \ ,$

la energio en la induktilo estas:

$W=\int_0^\Lambda {\lambda \over L} \mbox{d}\lambda={1 \over 2} {\Lambda^2 \over L}$

kaj $\Lambda$ estas fina flukso, kiun konservas induktilo; la fina energio do estas, laŭ la difino de induktanco:

$W={1 \over 2} LI^2$

Elektra tensio estas ŝanĝo de flukso laŭ tempo, do:

$U_L(t)={{\mbox{d}\Lambda(t)} \over {\mbox{d}t}}= L {{\mbox{d}I_L(t)} \over {\mbox{d}t}}$

En sistemo kun konstanta tensio, la kurento kreskus lineare ĝis teorie infinita valoro; fakte estas limo I_maks, pro la rezistanco R_L de la volvita drato, kaj tiam estas :

$I_{maks} = \frac{U_L}{R_L} \ ;$

tiu valoro povas esti tre alta kaj detrui la induktilon, estas kialo por prefereble uzi induktilojn en sistemo kun alternaj kurentoj, ekzemple:

$I_L(t) = I_0 \sin(\omega t) \,$

estas tensio:

$U_L(t)= L {\mbox{d}I_L(t) \over \mbox{d}t}= L I_0 \omega \cos(\omega t)$