Cewka: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
m drobne techniczne |
|||
Linia 1:
{{Inne znaczenia|elementu elektrycznego| [[Cewka (ujednoznacznienie)|inne znaczenia tego słowa]]}}
{{Element elektroniczny infobox
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
}}
'''Cewka''', '''zwojnica''', '''[[solenoid]]''', induktor – [[element elektroniczny bierny]].
Linia 24:
Strumień indukcji pola magnetycznego przepływającego przez cewkę opisuje wzór:
:: <math>\Phi=Li
Siłę elektromotoryczną indukowaną w cewce wyraża wzór:
:: <math>\varepsilon =-\frac{d\Phi}{dt} = -\frac {dLi} {dt} = -(L \frac {di} {dt} + i\frac {dL} {dt})
Przyjmując, że indukcyjność cewki nie zmienia się, co jest spełnione dla większości obwodów elektrycznych, powyższy wzór upraszcza się do:
:: <math>\varepsilon=-L\frac{di}{dt}.</math>
gdzie:
: <math>\Phi</math>
: ''L''
: ''i''
: <math>\varepsilon</math>
: ''t''
Indukująca się w cewce siła elektromotoryczna (napięcie) zależy od jej indukcyjności oraz od zmiany w czasie płynącego przez nią prądu. W obwodach prądu zmiennego sinusoidalnego, w stanie ustalonym [[napięcie elektryczne|napięcie]] na cewce wyprzedza o 90° prąd płynący w cewce (napięcie i prąd są przesunięte w fazie o <math>\frac{\pi}{2}</math>).
=== Indukcyjność cewki ===
[[Indukcyjność]] jest podstawowym parametrem elektrycznym opisującym cewkę. Jednostką indukcyjności jest [[henr]] [H]. Prąd płynący w obwodzie wytwarza skojarzony z nim [[Strumień indukcji magnetycznej|strumień magnetyczny]].
:: <math>L=k\frac{\Phi}{i}</math>
Linia 49:
=== Stała cewki ===
Dla [[prąd stały|prądu stałego]] odpowiednikiem indukcyjności jest [[stała cewki]]:
: <math>C = \frac{H}{I}</math> gdzie: ''H''
== Łączenie cewek ==
Linia 62:
[[Plik:Inductors in parallel.svg|thumb|220px]]
Połączone równolegle cewki można zastąpić jedną o indukcyjności zastępczej danej wzorem:
: <math>\frac{1
Powyższe zależności zachodzą pod warunkiem, że [[pole magnetyczne]] każdej z cewek nie wnika do pozostałych. W przeciwnym przypadku pojawia się [[indukcyjność wzajemna]], zmieniająca indukcyjności cewek składowych.
Linia 69:
=== Reaktancja ===
[[Reaktancja (elektryczność)|Reaktancję]] cewki wyraża wzór:
:: <math>X_L= \omega L
gdzie ''ω'' jest [[pulsacja|pulsacją]] prądu.
Linia 75:
=== Impedancja ===
[[Impedancja]] idealnej cewki jest równa iloczynowi jej reaktancji i jednostki urojonej:
: <math>
=== Dobroć ===
Rzeczywiste cewki wykazują też rezystancję ''R''. Jednym z istotnych parametrów cewki rzeczywistej jest [[dobroć]] cewki określona wzorem:
: <math>Q = \frac {|X_L|} {R_s}.</math>
=== Energia pola magnetycznego ===
Linia 86:
Aby w czasie ''dt'' spowodować przepływ prądu o natężeniu ''i'' przez cewkę, trzeba wykonać pracę:
:: <math>dW = - \varepsilon i dt
Minus oznacza, kierunek prądu jest przeciwny do polaryzacji siły elektromotorycznej. Po podstawieniu wzór ten przyjmuje postać:
:: <math>dW = i \ dt \ L\frac{di
Jest to praca wykonana przy zwiększeniu natężenia prądu od wartości ''I'' do wartości ''I+di''. Aby obliczyć pracę zwiększenia natężenia prądu od 0 do ''I'' należy powyższe równanie wycałkować:
:: <math>W = \int^I_0 Li \ di = L \int^I_0 i \ di =
Gdy w zwojnicy płynie prąd o natężeniu ''I'', wówczas wytwarza ona [[pole magnetyczne]]. Energia tego pola równa jest pracy potrzebnej do jego wytworzenia, czyli:
:: <math>E_L =
gdzie:
: ''L'' – [[indukcyjność]] cewki
: ''I'' – natężenie prądu płynącego przez cewkę
: ''B''
: ''V''
== Działanie i zastosowania ==
[[Plik:Inductors-photo.JPG|thumb|320px|Cewki]]
Cewka jest [[element elektroniczny inercyjny|elementem inercyjnym]] – gromadzi energię w wytwarzanym polu magnetycznym. W połączeniu z [[kondensator]]em tworzy [[Obwód rezonansowy LC|obwód rezonansowy]]
Cewki zasilane prądem stałym, zwane [[elektromagnes]]ami, są wykorzystywane do wytwarzania pola magnetycznego lub jego kompensacji, na przykład przy [[rozmagnesowanie|rozmagnesowaniu]] i pomiarach pola magnetycznego.
Linia 131:
== Bibliografia ==
* {{Cytuj |
{{Teoria obwodów}}
| |||