Utama teknologi

Elektronik gegelung aruhan

Elektronik gegelung aruhan
Elektronik gegelung aruhan

Video: Bengkel Amali Fizik 87 of 100 Kekuatan arus aruhan vs ketebalan wire 2024, Mungkin

Video: Bengkel Amali Fizik 87 of 100 Kekuatan arus aruhan vs ketebalan wire 2024, Mungkin
Anonim

Gegelung aruhan, alat elektrik untuk menghasilkan sumber voltan tinggi yang berselang. Gegelung induksi terdiri daripada teras silinder pusat besi lembut yang dililit dua gegelung bertebat: gegelung dalaman atau primer, mempunyai sedikit putaran dawai tembaga, dan gegelung sekunder sekitarnya, mempunyai sebilangan besar putaran dawai tembaga yang lebih nipis. Interrupter digunakan untuk membuat dan memecahkan arus di gegelung utama secara automatik. Arus ini menjana teras besi dan menghasilkan medan magnet yang besar di sepanjang gegelung aruhan.

Prinsip operasi gegelung induksi diberikan pada tahun 1831 oleh Michael Faraday. Hukum induksi Faraday menunjukkan bahawa jika medan magnet melalui gegelung diubah daya elektromotif dipicu yang nilainya bergantung pada kadar waktu perubahan medan magnet melalui gegelung. Kekuatan elektromotif yang disebabkan ini selalu, menurut undang-undang Lenz, ke arah yang menentang perubahan medan magnet.

Semasa arus dalam gegelung primer dimulakan, daya elektromotif yang diinduksi diciptakan pada gegelung primer dan sekunder. Daya elektromotif yang bertentangan dalam gegelung utama menyebabkan arus naik secara beransur-ansur ke nilai maksimumnya. Oleh itu, semasa arus bermula, kadar perubahan medan magnet dan voltan teraruh pada gegelung sekunder agak kecil. Sebaliknya, apabila arus utama terganggu, medan magnet dikurangkan dengan cepat dan voltan yang agak besar dihasilkan dalam gegelung sekunder. Voltan ini, yang boleh mencapai beberapa puluhan ribu volt, hanya bertahan untuk masa yang sangat singkat di mana medan magnet berubah. Oleh itu, gegelung induksi menghasilkan voltan besar yang bertahan untuk waktu yang singkat dan voltan terbalik yang kecil bertahan dalam jangka masa yang lebih lama. Kekerapan perubahan ini ditentukan oleh kekerapan interrupter.

Selepas penemuan Faraday, banyak penambahbaikan dilakukan pada gegelung induksi. Pada tahun 1853, ahli fizik Perancis Armand-Hippolyte-Louis Fizeau meletakkan kapasitor di seberang interrupter, sehingga mematikan arus utama dengan lebih cepat. Kaedah untuk menggulung gegelung sekunder telah banyak diperbaiki oleh Heinrich Daniel Ruhmkorff (1851) di Paris, oleh Alfred Apps di London, dan oleh Friedrich Klingelfuss di Basel, yang mampu memperoleh percikan udara sepanjang 150 cm (59 inci). Terdapat pelbagai jenis gangguan. Untuk gegelung aruhan kecil, mekanikal dipasang pada gegelung, sementara gegelung yang lebih besar menggunakan alat yang terpisah seperti interupter jet merkuri atau interrupter elektrolit yang diciptakan oleh Arthur Wehnelt pada tahun 1899.

Gegelung aruhan digunakan untuk memberikan voltan tinggi untuk pelepasan elektrik dalam gas pada tekanan rendah dan dengan demikian berperanan dalam penemuan sinar katod dan sinar-X pada awal abad ke-20. Satu lagi bentuk gegelung induksi ialah gegelung Tesla, yang menghasilkan voltan tinggi pada frekuensi tinggi. Gegelung aruhan yang lebih besar yang digunakan dengan tabung sinar-X dipindahkan oleh penerus transformer sebagai sumber voltan. Pada abad ke-21 gegelung induksi yang lebih kecil tetap digunakan secara meluas sebagai komponen penting dalam sistem pencucuhan enjin petrol.