ما هو الحث
يُطلق على الحث عنصرًا مثاليًا في الدائرة الكهربائية حيث يتم تخزين طاقة المجال المغناطيسي. لا يحدث فيه تخزين طاقة المجال الكهربائي أو تحويل الطاقة الكهربائية إلى أنواع أخرى من الطاقة.
أقرب شيء إلى عنصر مثالي - الحث - هو عنصر حقيقي في الدائرة الكهربائية - لفائف حثي.
على عكس الحث ، يخزن ملف الحث أيضًا طاقة المجال الكهربائي ويحول الطاقة الكهربائية إلى أنواع أخرى من الطاقة ، وتحديداً الحرارة.
من الناحية الكمية ، تتميز قدرة العناصر الحقيقية والمثالية للدائرة الكهربائية على تخزين طاقة المجال المغناطيسي بمعامل يسمى الحث.
وبالتالي ، فإن مصطلح "الحث" يستخدم كاسم لعنصر مثالي في دائرة كهربائية ، كاسم للمعامل الذي يميز خصائص هذا العنصر كميًا ، وكاسم للمعلمة الرئيسية للملف الاستقرائي.
أرز. 1. التدوين الرسومي التقليدي للمحاثة
يتم تحديد العلاقة بين الجهد والتيار في الملف الاستقرائي قانون الحث الكهرومغناطيسي، مما يترتب عليه أنه عندما يخترق التدفق المغناطيسي الملف الاستقرائي يتغير ، يتم إحداث قوة دافعة كهربائية e فيه ، بما يتناسب مع معدل تغير ارتباط التدفق للملف ويتم توجيهه بطريقة تجعل التيار الناجم عن يميل إلى منع حدوث تغيير في التدفق المغناطيسي:
ه = - دψ / دينارا
ارتباط التدفق للملف يساوي المجموع الجبري للتدفقات المغناطيسية التي تخترق المنعطفات الفردية:
حيث N هو عدد لفات الملف.
قد يحتوي التدفق المغناطيسي F الذي يخترق كل دورة من لفات الملف ، في الحالة العامة ، على مكونين: التدفق المغناطيسي للحث الذاتي Fsi والتدفق المغناطيسي للحقول الخارجية Fvp: F - Fsi + Fvp.
المكون الأول هو التدفق المغناطيسي الناجم عن تدفق التيار عبر الملف ، والثاني يتم تحديده بواسطة المجالات المغناطيسية التي لا يرتبط وجودها بالتيار في الملف - المجال المغناطيسي للأرض والمجالات المغناطيسية للملفات الأخرى و مغناطيس دائم... إذا كان المكون الثاني من التدفق المغناطيسي ناتجًا عن المجال المغناطيسي لملف آخر ، فإنه يسمى التدفق المغناطيسي للحث المتبادل.
يمكن تمثيل تدفق الملف ψ ، بالإضافة إلى التدفق المغناطيسي Φ ، كمجموع مكونين: ارتباط تدفق الحث الذاتي ψi ورابط تدفق المجال الخارجي ψvp
ψ = ψsi + ψvp
البريد = esi + dvp ،
هنا eu هو EMF للحث الذاتي ، evp هو EMF للحقول الخارجية.
إذا كانت التدفقات المغناطيسية للحقول الخارجية للملف الاستقرائي تساوي الصفر وكان التدفق الذاتي فقط يخترق الملف ، فعندئذ فقط EMF للحث الذاتي.
تعتمد علاقة تدفق الحث على التيار المتدفق عبر الملف. هذا الاعتماد ، المسمى ويبر - خاصية الأمبير للملف الاستقرائي ، له طابع غير خطي بشكل عام (الشكل 2 ، منحنى 1).
في حالة معينة ، على سبيل المثال ، بالنسبة للملف بدون قلب مغناطيسي ، يمكن أن يكون هذا الاعتماد خطيًا (الشكل 2 ، المنحنى 2).
أرز. 2. خصائص ويبر أمبير للملف الاستقرائي: 1 - غير خطي ، 2 - خطي.
في وحدات النظام الدولي SI ، يتم التعبير عن الحث بالهنري (H).
عند تحليل الدوائر ، لا تؤخذ عادةً قيمة EMF المستحثة في الملف في الاعتبار ، ولكن الجهد عند أطرافها ، يتم اختيار اتجاهه الإيجابي ليتزامن مع الاتجاه الإيجابي للتيار:
يمكن النظر إلى عنصر مثالي في الدائرة الكهربائية - الحث - كنموذج مبسط لملف حثي ، يعكس قدرة الملف على تخزين طاقة المجال المغناطيسي.
بالنسبة للمحاثة الخطية ، يتناسب الجهد عبر أطرافه مع معدل تغير التيار. عندما يتدفق التيار المباشر عبر المحاثة ، يكون الجهد عبر أطرافه صفراً ، وبالتالي فإن مقاومة الحث للتيار المباشر هي صفر.