Блог

При изменении тока в индукторе создается обратная ЭДС, которая противодействует изменению тока, и чем быстрее начальное изменение тока, тем больше обратная ЭДС. Поэтому неудивительно, что более высокие скорости изменения тока, возникающие при увеличении частоты волны, вызывают больший эффект обратной ЭДС, который, в свою очередь, уменьшает протекание тока больше, чем на более низких частотах.

Это переменное противодействие протеканию тока в индукторе связано с величиной индуктивности, поскольку чем больше значение индуктивности, тем больше эффект обратной ЭДС.

Противодействие протеканию тока через катушку индуктивности пропорционально как величине индуктивности, так и частоте тока в катушке индуктивности. Это противодействие протеканию тока называется индуктивным сопротивлением ( X_L ).

Формула для индуктивного сопротивления умножает угловую скорость волны переменного тока на величину индуктивности:

Где,

2nƒ или ω — угловая скорость,

L — индуктивность в генри.

Как и сопротивление, реактивное сопротивление измеряется в омах, но отдельно от сопротивления току, вызванного любым внутренним сопротивлением внутри катушки индуктивности. Большие значения индуктивности (обнаруженные в больших типах катушек индуктивности, используемых на низких частотах) имеют более высокие значения внутреннего сопротивления, чем гораздо меньшие типы катушек индуктивности, используемых на радиочастотах и выше.

Катушки индуктивности — это, по сути, катушки с проволокой, и чем больше катушек с проволокой имеет катушка индуктивности, тем длиннее будет провод и тем больше его значение сопротивления. Это внутреннее сопротивление не может быть отделено от катушки индуктивности и должно учитываться при расчетах, особенно в низкочастотных устройствах, где используются большие катушки индуктивности. Однако небольшие величины сопротивления, присутствующие в гораздо меньших радиочастотных индукторах, обычно можно игнорировать.

На картинке ниже показан график зависимости индуктивного сопротивления от частоты для определенного значения индуктивности, при этом X_L линейно увеличивается с частотой:

Сопротивление в индукторах

Сопротивление, присутствующее в проводе больших катушек индуктивности, оказывает заметное влияние на ток и напряжение на катушке индуктивности. Хотя влияние реактивного сопротивления можно рассчитать, оно не будет учитывать общее влияние на ток и напряжение, сопротивление также должно быть принято во внимание. Внутреннее сопротивление катушки индуктивности не может быть физически отделено от катушки индуктивности, как показано на картинке ниже:

На этой картинке также показано влияние внутреннего сопротивления индуктора на его фазную диаграмму. Напряжение на внутреннем сопротивлении ( V_r ) может быть небольшим по сравнению с напряжением на индуктивности, но V_r будет совпадать по фазе с опорным фазором (ток I) и, таким образом, вызовет сдвиг фазы, в результате чего фазор для V_L сместится в сторону 0°.

Поскольку V_L представляет собой векторную сумму напряжений V_XL и V_r (из-за реактивного сопротивления и внутреннего сопротивления катушки индуктивности), оно также будет немного больше, чем напряжение ( V_XL ), которое будет рассчитано только из-за индуктивности.

Это означает, что в индукторе, вектор напряжения, не будет опережать вектор тока ровно на +90°, фактическая величина фазового сдвига также будет зависеть от величины внутреннего сопротивления. Хотя это не является большой проблемой для небольших катушек индуктивности, используемых в высокочастотных устройствах, его необходимо учитывать в больших низкочастотных катушках индуктивности, где катушка имеет гораздо больше витков и, следовательно, где ее внутреннее сопротивление больше.

В следующей статье поговорим о емкостной реактивности X_C .

С Уважением, МониторБанк