Определение магнитного потока (вебера) сформулировано здесь как:
Если взять петлю из сверхпроводящего провода и подать на нее напряжение 1 В в течение 1 с, то магнитный поток внутри этой петли изменится на 1 Вб. Обратите внимание, что это верно независимо от размера или формы петли и независимо от материи, находящейся внутри петли! На практике это достаточно верно, даже если провод не является сверхпроводящим, пока его сопротивление достаточно низкое, чтобы вызвать лишь незначительное падение напряжения при результирующем токе.
Я считаю, что приведенное выше определение верно, но я готов сбросить это убеждение. Кроме того, это основная форма закона Фарадея, то есть напряжение = скорость изменения потока.
Таким образом, большая катушка (или маленькая катушка) создают одинаковый поток через одну секунду, когда применяется 1 вольт постоянного тока. Но что делать, если катушка состоит из двух близко намотанных витков?
При близком расположении витков индуктивность катушки пропорциональна квадрату числа витков, поэтому 2 витка дают в 4 раза больше индуктивности и, соответственно, скорость нарастания тока (при приложении напряжения) уменьшается в 4 раза.
Это воплощено в другой известной формуле, .
Учитывая также, что определение индуктивности — это поток на ампер, мы можем изменить это так, чтобы поток = индуктивность x ток, и, поскольку индуктивность увеличилась на 4, а ток уменьшился на 4, кажется, что поток, создаваемый 2-витковым катушки (через одну секунду) точно такой же, как поток, создаваемый одновитковой катушкой.
Вы можете расширить это на столько #turns, сколько хотите, при условии, что эти повороты тесно связаны, поэтому в основном вы можете сказать (согласно названию): -
All inductors produce 1 weber after one second when 1 volt DC is applied
Теперь закон Фарадея гласит, что
И тут у меня начинает возникать противоречие.
Закон Фарадея касается индукции, т.е. скорости изменения потока связи через витков создает напряжение на клеммах, равное раз выше, чем за один оборот. Это работает и наоборот; если бы один вольт был приложен в течение одной секунды, то общий поток, создаваемый катушкой с двумя витками, был бы вдвое меньше, чем поток, создаваемый катушкой с одним витком.
Где я ошибаюсь в своих размышлениях?
Мой удар по нему (пересмотрено). Оригинальная цитата блока:
Если взять петлю из сверхпроводящего провода и подать на нее напряжение 1 В в течение 1 с, то магнитный поток внутри этой петли изменится на 1 Вб.
С оговоркой, что это не зависит от размера, формы. материал ... но без уточнения количества витков. Это ведет к:
Wb = V * s ... eq1
Он ничего не говорит о токе, протекающем в витке (или витках), и оставляет без ответа, подчиняется ли катушка N витка
Wb = V * s ... eq1a
или
Wb = V * s * N ... eq1b
или даже
Wb = V * с/н... экв1с
Обратите внимание на определение Вебера .
Вебер — это магнитный поток, который, связывая цепь из одного витка, создавал бы в ней электродвижущую силу в 1 вольт, если бы он уменьшался до нуля с равномерной скоростью за 1 секунду.
(да, из Вики, но это ссылка на основную ссылку), так что это поток, связанный с 1 V , явно за один ход. Решающее отличие формулировки отсутствует на связанной странице...
Второй виток в том же поле был бы независимым источником напряжения. Это приводит определение в соответствие с eq1c, потому что 1 Вебер — это поток, связанный с 1V-S на оборот .
Итак, мое (исправленное!) понимание исходной цитаты таково:
Если взять петлю из сверхпроводящего провода и подать на этот провод 1 В на виток в течение 1 с, то магнитный поток внутри этой петли изменится на 1 Вб.
Это подтверждает понимание Энди закона Фарадея, выраженного в вопросе: чтобы поддерживать постоянную скорость изменения потока, вам необходимо поддерживать постоянное напряжение на виток . В качестве альтернативы, если вы уменьшите вдвое напряжение на виток, вы действительно уменьшите вдвое скорость изменения потока.
Это также приводит к изменению уравнения 1 связанной веб-страницы . Что затем логически приводит к его окончательному уравнению
H = Wb * обороты / A
или
Wb = H * A / обороты
Первоначально это вызвало у меня подозрения, потому что обычно поток рассматривается как пропорциональный ампер-виткам, поэтому ампер/витки выглядели ... незнакомыми. Причина в том, что индуктивность уже содержит квадрат оборотов:
L = Al * n^2 (где Al называется «удельной индуктивностью» и является константой для конкретной геометрии и материала)
H = Al * оборотов^2
Замена индуктивности возвращает нас к знакомым ампер-
виткам Wb = Al * A * виткам
, что является более удобной формой для некоторых целей в конструкции индуктора.
По сравнению с одновитковой катушкой индуктивность двухвитковой катушки индуктивности в 4 раза больше.
Следовательно, ток двухвитковой катушки индуктивности через 1 с будет составлять 1/4 тока одновитковой катушки индуктивности.
Поток пропорционален количеству витков и току. Таким образом, поток с 1/4 тока и 2-кратным числом витков будет вдвое меньше, чем у одновитковой катушки индуктивности.
Магнитные поля, создаваемые несколькими источниками, складываются линейно. Если поток, создаваемый одной петлей петли, равен одному вебберу. Тогда поток, создаваемый двумя петлями с одинаковым током, должен быть равен двум вебберам.
Поток не пропорционален индуктивности. Поток должен быть пропорционален току и количеству витков, поскольку электрические и магнитные поля складываются линейно.
Что касается единиц...
Генри = Wb / A размерно эквивалентен Wb / A / Turn (поскольку Turns является безразмерной величиной).
Очки идут Брайану, но я думаю, что после столь длинных блужданий мои мысли нуждаются в упоминании. Мое фундаментальное заблуждение заключалось в том, что я считал, что следующая формула применима к любой катушке индуктивности независимо от витков:
Inductance is total flux per amp
Многие веб-сайты утверждают вышеизложенное (без особых пояснений), но настоящая правда такова:
Inductance per turn is total flux per amp
Это закрепило мое мышление.
Если используются два плотно расположенных витка, то индуктивность увеличивается в 4 раза, а при фиксированном постоянном напряжении скорость нарастания тока уменьшается в четыре раза по сравнению со сценарием с одним витком.
Итак, отсюда индуктивность на виток теперь (где L — стоимость одного оборота)
И или т.е. половина суммы для одной катушки.
И это теперь (к счастью) связано с законом Фарадея ( )
При удвоенном числе витков и фиксированном приложенном напряжении 1 вольт увеличение потока за одну секунду вдвое меньше, чем для одновитковой катушки индуктивности.
Другой способ взглянуть на это (более соответствующий ответу Брайана) - подумать об амперных оборотах (магнитодвижущей силе). Идея здесь в том, что вы конвертируете ампер-витки в эквивалент сценария с одной катушкой:
Следовательно или
Энди ака
пользователь_1818839
Энди ака
пользователь_1818839
Энди ака