El mundo que nos rodea está lleno de varios dispositivos eléctricos y una persona inquisitiva. interesado voluntaria o involuntariamente en los procesos físicos que ocurren durante su marcha. Al mismo tiempo, en las conversaciones de los especialistas, el término autoinducción a menudo parpadea y quiero entender qué fenómeno se esconde detrás de este término.
La autoinducción, como su nombre lo indica inmediatamente, tiene una naturaleza común con la inducción convencional, que, a su vez, describe la relación entre la corriente eléctrica de un conductor colocado en un campo magnético alterno campo. Se sabe que el flujo de corriente es causado por una fuente EMF. En consecuencia, el fenómeno de la autoinducción es la aparición de un EMF, que, como vector, está orientado en la dirección opuesta a la fuente. De facto, la presencia de este fenómeno evita un aumento o caída demasiado rápido de la corriente en el conductor, lo que ocurre exponencialmente, Figura 1.
Influencia de la autoinducción en la velocidad y dirección del cambio de corriente.
La autoinducción como fenómeno es característica de los elementos inductivos. Un buen ejemplo de esto es un inductor. Es un devanado de alambre aislado y, en la mayoría de los casos, está revestido adicionalmente con un núcleo de hierro para aumentar la inductancia.
El valor de la EMF de autoinducción es proporcional al producto de la inductancia de la bobina por la tasa de cambio de la corriente a través de ella, y con el signo opuesto. Por lo tanto, si, con un aumento en la intensidad de la corriente, el EMF de autoinducción se dirige contra el EMF de la fuente y evita un aumento en la corriente, entonces cuando la corriente cae, por el contrario, se suma y, por lo tanto, evita una disminución en Actual. De hecho, la presencia de inductancia en el circuito debido a la autoinducción proporciona un suavizado eficaz de las sobretensiones.
Como analogía mecánica distante de la autoinducción, uno puede referirse a la tercera ley de Newton: para la acción sobre el cuerpo de la fuerza surge una fuerza contraria, que se dirige exactamente en el sentido contrario dirección.
Ejemplos de manifestaciones útiles y nocivas de autoinducción.
El fenómeno de la autoinducción se utiliza a menudo con un propósito en la práctica. Por ejemplo, en una lámpara fluorescente en el circuito de flujo de corriente, se introduce un estrangulador que se enciende como se muestra en la Figura 2. Después de que el motor de arranque rompe el circuito, el estrangulador, debido a la autoinducción, mantiene el voltaje durante algún tiempo sus abrazaderas, es decir en la lámpara, que es suficiente para encenderla y cambiar al modo normal resplandor.
El segundo ejemplo es el sistema de encendido de un motor de gasolina. También incluye un estrangulador. Después de abrir el circuito de flujo de corriente con un control deslizante o un elemento clave semiconductor, se produce un fuerte aumento EMF de autoinducción, cuyo valor de voltaje es suficiente para la ruptura eléctrica del espacio de chispas de la vela, figura 3.
Un ejemplo de las consecuencias nocivas de la autoinducción es la quema de contactos de enchufes, máquinas automáticas y dispositivos de conmutación similares, Figura 4. En este caso, la chispa que salta conduce a la corrosión eléctrica de la superficie de trabajo, que se acompaña de su envejecimiento acelerado.