La funzione principale dell'induttanza è quella di immagazzinare corrente alternata (immagazzinare energia elettrica sotto forma di campo magnetico), ma non può immagazzinare corrente continua (la corrente continua può passare attraverso la bobina dell'induttore senza ostacoli).
La funzione principale della capacità è quella di immagazzinare corrente continua (immagazzinare energia elettrica direttamente sulle piastre del condensatore), ma non può immagazzinare corrente alternata (la corrente alternata può passare attraverso il condensatore senza ostacoli).
L'induttanza più primitiva fu scoperta dallo scienziato britannico Faraday nel 1831.
Le applicazioni tipiche sono vari trasformatori, motori, ecc.
Diagramma schematico della bobina di Faraday (la bobina di Faraday è una bobina di mutua induttanza)
Un altro tipo di induttanza è l'auto-bobina di induttanza
Nel 1832, Henry, uno scienziato americano, pubblicò un articolo sul fenomeno dell'autoinduzione. A causa dell'importante contributo di Henry nel campo del fenomeno dell'autoinduzione, la gente chiama l'unità di induttanza Henry, abbreviato in Henry.
Il fenomeno dell'autoinduzione è un fenomeno che Henry scoprì accidentalmente mentre stava facendo un esperimento con un elettromagnete. Nell'agosto 1829, quando la scuola era in vacanza, Henry stava studiando gli elettromagneti. Ha scoperto che la bobina produceva scintille inaspettate quando l'alimentazione veniva scollegata. Durante le vacanze estive dell'anno successivo, Henry continuò a studiare esperimenti relativi all'autoinduzione.
Infine, nel 1832, fu pubblicato un articolo in cui si concludeva che in una bobina con corrente, quando la corrente cambia, verrà generata una forza elettromotrice indotta (tensione) per mantenere la corrente originale. Quindi, quando l'alimentazione della bobina viene disconnessa, la corrente diminuisce istantaneamente e la bobina genererà una tensione molto elevata, quindi appariranno le scintille viste da Henry (l'alta tensione può ionizzare l'aria e cortocircuitare per produrre scintille).
Bobina di autoinduttanza
Faraday scoprì il fenomeno dell'induzione elettromagnetica, il cui elemento fondamentale è che il cambiamento del flusso magnetico genererà una forza elettromotrice indotta.
La corrente continua stabile si muove sempre in una direzione. In un circuito chiuso, la sua corrente non cambia, quindi la corrente che scorre attraverso la bobina non cambia e il suo flusso magnetico non cambierà. Se il flusso magnetico non cambia, non verrà generata alcuna forza elettromotrice indotta, quindi la corrente continua può facilmente passare attraverso la bobina dell'induttore senza ostacoli.
In un circuito CA, la direzione e l'entità della corrente cambieranno nel tempo. Quando la corrente alternata passa attraverso la bobina dell'induttore, poiché l'intensità e la direzione della corrente cambiano, anche il flusso magnetico attorno all'induttore cambierà continuamente. Il cambiamento nel flusso magnetico causerà la generazione di forza elettromotrice e questa forza elettromotrice ostacola solo il passaggio della corrente alternata!
Naturalmente questo ostacolo non impedisce il passaggio della CA al 100%, ma aumenta la difficoltà del passaggio della CA (l'impedenza aumenta). Nel processo di blocco del passaggio della corrente alternata, parte dell'energia elettrica viene convertita sotto forma di campo magnetico e immagazzinata nell'induttore. Questo è il principio dell'induttore che immagazzina energia elettrica
Il principio dell'immagazzinamento e del rilascio dell'energia elettrica da parte dell'induttore è un processo semplice:
Quando la corrente della bobina aumenta, provocando una variazione del flusso magnetico circostante, il flusso magnetico cambia, generando una forza elettromotrice indotta inversa (immagazzinando energia elettrica), impedendo alla corrente di aumentare
Quando la corrente della bobina diminuisce, provocando una variazione del flusso magnetico circostante, il flusso magnetico cambia, generando la stessa forza elettromotrice indotta nella direzione (rilasciando energia elettrica), impedendo alla corrente di diminuire
In una parola, l'induttore è conservativo e mantiene sempre lo stato originale! Odia il cambiamento e si attiva per impedire il cambio di corrente!
L'induttore è come un serbatoio d'acqua CA. Quando la corrente nel circuito è grande, ne immagazzina una parte e quando la corrente è piccola la rilascia per integrarla!
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Orario di pubblicazione: 27 agosto 2024