Cewka indukcyjna ładunku kondensatora

Ponieważ cewki indukcyjne mają podobne równania w swoich cyklach ładowania / rozładowania, zastanawiam się, czy cewki indukcyjne mają coś w rodzaju ładunku.

Kondensatory mają pojemność i ładunek, podczas gdy cewka ma indukcyjność i _ ? Czy istnieje funkcja V = Q / C dla cewek indukcyjnych?

Strumień magnetyczny jest uzupełnieniem ładunku.

Tak jak kondensator jest zdefiniowany przez zależność , cewka jest zdefiniowana przez relację , gdzie jest strumieniem magnetycznym.$Q = CV$$\varphi=LI$$\varphi$

Tak jak formuła kondensatora staje się gdy patrzymy na zmianę czasu, formuła cewki staje się .$I = \dfrac{dQ}{dt} = C\dfrac{dV}{dt}$$V = \dfrac{d\varphi}{dt} = L\dfrac{dI}{dt}$

Tak jak możemy uogólnić ideę kondensatora na przypadek nieliniowy z zależnością , możemy uogólnić ideę cewki indukcyjnej z zależnością .$f(Q,V)=0$$f(\varphi,I)=0$

Photon doskonale odpowiedział na to pytanie, ale czuję, że jest kilka istotnych informacji, które powinny być udostępnione i będą interesujące dla niektórych czytelników lub samego pytającego.

Po pierwsze dodam, że cewki indukcyjne mogą również przechowywać ładunek pojemnościowy. Jest to znane zjawisko, które można silnie przejawiać poprzez nawijanie cewki bifilarnej i okablowanie END drutu A do START drutu B (okablowanie SERII). Łącząc je szeregowo, skutecznie tworzysz jeden niezwykle długi kawałek drutu, w którym każdy drut sąsiaduje z innym zwojem, którego napięcie wynosi 50% różnicy całkowitego napięcia na cewce indukcyjnej. Zostało to jasno wyjaśnione w patencie Nikoli Tesli „Cewka do elektromagnesów”. Jego rysunek patentowy pokazuje cewkę naleśnikową, ale efekt działa na WSZYSTKICH cewkach. Ustawiając przewody obok siebie, możesz powiększyć pole elektrostatyczne między drutami. I tak, jeśli dobrze wykonasz eksperyment, możesz naładować cewkę indukcyjną i zmusić ją do magazynowania energii, a następnie rozładować ją później. Ale nawet w zwykłej cewce o prostym uzwojeniu pole ładunku i pojemności wciąż tam jest - jest tak absurdalnie małe, że generalnie jest ignorowane. Jednak staje się to widoczne przy wysokich częstotliwościach, jeśli zmierzysz Q cewki. Rozmieszczenie zwojów w cewce radiowej zwiększa Q, ponieważ zmniejsza siłę pola pojemnościowego między uzwojeniami.

Co więcej, istnieje godna uwagi różnica między induktorowym polem magnetycznym a ładunkiem pojemnościowym, która sprawia, że ​​są one bardziej różne niż myśli większość ludzi, i tak naprawdę nie należy ich bezpośrednio porównywać. Czytaj...

Jeśli spróbujesz rozładować kondensator naładowany 12 woltami do innego kondensatora naładowanego 12 woltów, nic się nie wydarzy, ponieważ energia się anuluje. Z drugiej strony, jeśli spróbujesz rozładować cewkę naładowaną prądem pochodzącym ze źródła 12 woltów do kondensatora 12 woltów, cewka faktycznie doładuje docelowy kondensator do pewnego poziomu powyżej początkowych 12 woltów. Jego wysokość będzie zależeć bezpośrednio od strumienia magnetycznego w cewce i pojemności kondensatora. Jeśli pojemność jest bardzo mała, napięcie może być napędzane bardzo wysoko, w zależności od innych warunków obwodu. Aby eksperymentować z podstawami tego zachowania, wystarczy dioda i odrobina sprytu, aby naładować kondensator z cewki, nie pozwalając mu na natychmiastowe rozładowanie z powrotem w drugą stronę.

W rzeczywistości właśnie to zjawisko jest przyczyną, dla której obwody zbiorników mogą w ogóle funkcjonować. Gdyby induktor nie miał możliwości przeładowania celu, obwody czołgów nigdy nie działałyby. W obwodzie zbiornika kondensator całkowicie rozładowuje się przez cewkę, aż osiągnie napięcie zasadniczo równe 0. Gdyby nie było naładowanego cewki indukcyjnej, cały ruch w obwodzie zatrzymałby się w tym punkcie. Zamiast tego pole magnetyczne cewki indukcyjnej działa teraz jak pompa ładująca i zmusza kondensator do ujemnego obszaru znacznie powyżej zera. Po zakończeniu rozładowania induktora cały proces cofa się. Za pomocą tego zachowania możesz robić inne, bardziej interesujące rzeczy, oprócz prymitywnych obwodów czołgów.