Если в катушке индуктивности ток течет только в одном направлении, меняется ли направление магнитного поля?

Насколько я понимаю, в стандартном индукторе переменного тока магнитное поле в сердечнике меняет направление по мере того, как ток через первичную катушку чередуется. Что, если ток через первичную катушку будет пульсировать, но только в одном направлении?

Это по-прежнему переменный ток, который создает изменяющееся магнитное поле, индуцирующее напряжение во вторичной обмотке, но что происходит с магнитным полем в сердечнике? Будет ли вторичная катушка индуцировать магнитное поле в сердечнике в направлении, противоположном полю, изначально индуцированному первичной катушкой? Будет ли сердечник по-прежнему испытывать переменное магнитное поле, даже если ток первичной обмотки течет только в одном направлении?

Мое понимание закона Ленца все еще немного шаткое, и я пытаюсь понять, как закон Ленца будет применяться в этом конкретном сценарии. Я чувствую, что вторичная катушка будет индуцировать магнитное поле в направлении, противоположном тому, которое индуцируется первичной катушкой, но я не уверен. (Я также не уверен, что не использовал наиболее подходящие термины для описания «направлений» магнитного поля, но я надеюсь, что люди поймут, что я неуклюже пытаюсь сказать!)

Да, это все-таки переменный ток. Посмотрите на закон Фарадея и подумайте, когда производная по потоку равна нулю (эквивалентно генерируемому нулевому полю). Так вы ответите на свой вопрос раз и навсегда.

Ответы (1)

Ток в первичной обмотке индуцирует пропорциональное магнитное поле.

Любой ток во вторичной обмотке также индуцирует пропорциональное магнитное поле.

Наблюдаемое магнитное поле является суммой двух.

Таким образом, ваш первичный драйвер с прерыванием постоянного тока будет управлять магнитным полем, которое идет B-0-B-0-B и т. д.

Это индуцирует напряжение во вторичной обмотке (оно не индуцирует ток!), которое идет + и - на переходах между B и 0 и между 0 и B. В зависимости от того, что подключено к вторичной обмотке, может быть ток во вторичной обмотке:

  • Если вторичная цепь разомкнута, ничего не происходит, и поле такое же, как указано выше.
  • Если есть резистор, будет течь ограниченный ток. Это создаст некоторое магнитное поле во время течения, которое будет противодействовать изменению поля: если первичный элемент переходит от 0 к B, он будет отрицательным; если первичка переходит от B к 0, она будет положительной. Это закон Ленца в действии. Это будет иметь тенденцию округлять резкие переходы в поле, обусловленные резкими переходами в первичном токе.

Детали этого второго случая сложны как математически, так и на практике. То есть вы не можете мгновенно изменить первичный ток; первичная обмотка представляет собой индуктор, а бесконечная скорость изменения требует бесконечного напряжения.

На самом деле гораздо проще рассматривать синусоидальный/косинусоидальный случай непрерывного изменения, поэтому именно этому мы и пытаемся научить в первую очередь.