فهم المحاثات: الأساسيات والتطبيقات

مقدمة في المحاثات

الحث هو عمليا شيء إلكتروني مهم يتم تطبيقه على نطاق واسع في عدة دوائر لممارسة دقيقة في مجال مغناطيسي. يتكون من موصل ، بشكل عام ملف سلكي يعارض التباين الحالي من خلال الحث الكهرومغناطيسي. تلتزم هذه الجودة بشكل أساسي بقانون جول وقانون فاراداي للاستقراء. يتصرف المحرض بناء على قدرته على معارضة التغيير في تدفق التيار الكهربائي المعروف باسم "الحث" المقاس في هنري.

الحث وعوامله

من ناحية أخرى ، هناك عدة عوامل مثل عدد الدورات على الملف ، والمنطقة المحاطة بهذه المنعطفات والمواد المستخدمة بالإضافة إلى بناء محاثات التأثير الأساسية بما في ذلك العوامل الفيزيائية مثل: عدد الحلقات حوله ؛ مساحة مغلقة من قبل تلك الدوائر ؛ ما هي المادة التي تغطي جوهرها وكيف تم صنعها؟ في هذه الحالة ، على سبيل المثال ، سيكون لمحث قلب الهواء محاثة أقل من المحاثة ذات النواة المغناطيسية الحديدية (الحديد أو الفريت) بسبب نفاذية أعلى للأخير. ومن ثم يمكن للمهندسين معالجة هذه المعلمات باستخدام المعادلة الرياضية المقدمة وبالتالي تمكينهم من تصميم تطبيقات محددة بدقة.

تخزين الطاقة وإطلاقها

بالإضافة إلى ذلك ، عندما تتدفق الطاقة الكهربائية عبر محث ، تصبح وظيفتها الرئيسية تخزين الطاقة الموجودة داخل المجال المغناطيسي. يتم إطلاق هذه الطاقة المخزنة مرة أخرى في الدوائر بعد سحب التيار. تستخدم مصادر الطاقة هذه الخاصية لأنها تساعد في الحفاظ على التيارات ثابتة إلى جانب تقليل طفرات الجهد العابر وبالتالي جعل الأجزاء الأكبر جزءا مهما لاستقرارها. تحسب الصيغة E = 0.5 * L * I ^ 2 الطاقة التي يحملها مغو حيث يمثل L محاثه بينما يشير I إلى التيار الكهربائي المتدفق.

استجابة التردد والتصفية

من الناحية الإلكترونية ، تعد المرشحات وتشكيل استجابة التردد من التطبيقات الهامة حيث تكون هناك حاجة إلى الملفات لتوفير المعاوقات اللازمة خاصة عند الترددات العالية. يمكن لمرشحات LC ، التي غالبا ما يتم دمجها مع المكثفات ، إما أن تسمح بمرور ترددات معينة أو منعها تماما اعتمادا على التصميم. في هذا الصدد ، يتم استخدام هذا المبدأ عند تنعيم مخرجات التيار المستمر في مصادر الطاقة وأثناء اختيار إشارات محددة في مستقبلات الراديو. يمكن تقدير تردد الرنين لدائرة LC التي تستجيب عندها إلى أقصى حد ب f = 1 / (2π√ (LC)).

الحث في تبديل إمدادات الطاقة

من أجل الحفاظ على كفاءة الطاقة ، يتم تحويل مستويات الجهد باستخدام المحاثات لتبديل إمدادات الطاقة. بعد تشغيل المفتاح ،مغويخزن بعض الطاقة ثم يطلقها مرة أخرى بعد إيقاف تشغيل نفس المفتاح. يسمح بالتحويل بين التيار المتردد (التيار المتردد) والتيار المستمر (التيار المباشر) مع الحد الأدنى من فقدان الطاقة. يعتمد عامل جودة المحرض المسمى كفاءة تبادل الطاقة هذا على مقاومته وتردد التشغيل بالإضافة إلى قيمة الحث الذاتي.

الخلاصة: الدور متعدد الأوجه للمحثات

أخيرا ، يعمل الحث كجزء أولي ليس فقط لتوليد الكهرباء ولكن أيضا تخزينها أو إطلاقها. أيضا تشكيل الترددات القابلة للتغيير وتعديل القوى من شكل إلى آخر. توجد الآن طريقة مستقرة للتحكم في الطاقة الكهربائية عبر أي دوائر من خلال استخدامها على أساس مبادئ الحث الكهرومغناطيسي. أخيرا ، إن معرفة حدود هذه الصفات التي تعنيها للمهندسين الإلكترونيين الذين يصممون خصائص كهربائية دقيقة أمر ضروري للغاية عند إنشاء أنظمة تقنية تتطلب تحكما دقيقا في الخصائص الكهربائية. علاوة على ذلك ، يتم حاليا إيلاء اهتمام كبير للتحسين والتصغير أثناء أعمال التطوير والبحث فيما يتعلق بالمحاثات لأن التكنولوجيا قد تغيرت بشكل كبير اليوم.