Co je vzájemná indukce?

Fenomén vzájemné indukce spočívá v srdci mnoha elektrických spotřebičů. Není neobvyklé, že osoba čelí svým projevům v soukromém životě, ale ani nevěří. Připomeňme si nedávnou minulost, kdy byly hlavními prostředky komunikace analogové signály. A nyní se téměř všechny elektronické technologie převádějí do digitálních režimů modulace. Každý ví, že "číslo" je lepší. Ale přemýšleli jste, co přesně? Jistě, některé domy mají stále kabelový telefon, který je obsluhován analogovou automatickou telefonní ústřednou. Pokud porovnáte moderní "mobilní telefony" a "staré muže", pak toto srovnání zjevně nesouhlasí s tím. Slyšet na pozadí konverzace přeruší vysílání nebo dokonce „nejlepší“ slovo je stále něčí komunikace - to je žádné překvapení. Důvodem je to, že v telefonním kabelu jsou všechny vodiče blízko sebe, takže ve dvou řadách je vzájemná indukce. Dalším příkladem jsou pulzující kliknutí, která se objevují v dynamice televizoru nebo počítačových reproduktorů, když je poblíž mobilního telefonu a zazvoní zvon. A konečně, staré IDE kabel s 80 vodiči používají jen polovinu z nich, zatímco druhý 40 zabránit následkům, která přináší vzájemné indukce. Existuje mnoho příkladů, nemá smysl přenést vše. Je důležité si uvědomit, že v tomto případě je jakýkoli tip-off a je vzájemnou indukcí.

Tento termín je obecně chápán jako proces původu elektromotorická síla (EMF) v jednom ze sousedních vodičů v okamžiku, kdy se aktuální hodnota změní v druhé. Nejjednodušší vzájemná indukce je vysvětlena transformátorem. Ve zjednodušené podobě (speciální případ) je transformátor dvě svitky navinuté na stejném magnetickém obvodu. Když proud prochází drátem jednoho z nich, magnetické pole. V důsledku toho magnetický tok propouští vodič druhé cívky a vytvoří v ní EMF. Aby se indukovaný proud objevil, stačí uzavřít terminály této cívky vytvořením řetězce. Jak intenzita magnetického toku roste, tak i vzájemná indukce. Pro dosažení požadovaných charakteristik (například účinnosti) se používají různá řešení: konfigurace magnetického obvodu se mění, navíjení cívky se provádí speciálním způsobem atd. Vzájemná indukčnost se měří pomocí variometrů.

Jak se to projevuje v příkladech uvedených na začátku článku? Je to velmi jednoduché: téměř ve všech případech (s výjimkou mobilního telefonu) se nachází několik vodičů, z nichž alespoň jedna je elektricky vodivá. V důsledku toho vzniká magnetické pole, které vytváří magnetický tok. Ten druhý, který proniká do okolních vodičů, vyvolává EMF v nich, a protože řetězec je v souladu se zákonem elektromagnetická indukce, objeví se proud. Jeho směr je určen aplikací pravidla Lenz.

Vzájemná indukce byla nalezena v moderní elektrotechnice. Protože některé z jeho nežádoucích projevů byly zmíněny na začátku článku, je užitečné uvést příklady užitečných. Jedním z nejznámějších zařízení je domácí regulátor napětí. Uvnitř je transformátor (obvykle toroidní) s mnoha přívody, z nichž každá odpovídá určité hodnotě napětí. Také v některých zařízeních najdete zajímavé řešení - galvanické oddělení. Ve skutečnosti se jedná o stejný transformátor (někdy o dvojice optočlenů), ale nepoužívá se koeficient transformace. V důsledku toho je možné připojit několik obvodů magnetickým tokem, což zajistí správnou úroveň elektrické bezpečnosti. Ve výrobě se jedná například o jeřábový nosník.