ቁልፍ ልዩነት - ኢንዳክሽን vs አቅም
Inductance እና capacitance የRLC ወረዳዎች ዋና ባህሪያት ሁለቱ ናቸው። ኢንዳክተሮች እና capacitors, በቅደም inductance እና capacitance ጋር የተያያዙ ናቸው, በተለምዶ waveform ጄኔሬተሮች እና አናሎግ ማጣሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ. በ inductance እና capacitance መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ኢንዳክሽን የአሁን ተሸካሚ የኦርኬስትራ ንብረት ሲሆን በኮንዳክተሩ ዙሪያ መግነጢሳዊ መስክ የሚያመነጭ ሲሆን አቅም ግን የኤሌክትሪክ ክፍያዎችን ለመያዝ እና ለማከማቸት የመሳሪያው ንብረት ነው።
Inductance ምንድን ነው?
ኢንደክተንስ "የኤሌክትሪክ ኮንዳክተር ንብረት በእሱ አማካኝነት የሚፈጠረው ለውጥ በራሱ ኤሌክትሮሞቲቭ ኃይልን የሚፈጥር ነው።"የመዳብ ሽቦ በብረት እምብርት ላይ ሲታጠፍ እና የኩምቢው ሁለት ጠርዞች በባትሪ ተርሚናሎች ላይ ሲቀመጡ, የኩምቢው ስብስብ ማግኔት ይሆናል. ይህ ክስተት የሚከሰተው በኢንደክተንስ ንብረት ምክንያት ነው።
የኢንደክተንስ ቲዎሪዎች
የአሁኑን ተሸካሚ ተቆጣጣሪ ባህሪ እና ባህሪ የሚገልጹ በርካታ ንድፈ ሐሳቦች አሉ። በፊዚክስ ሊቅ ሃንስ ክርስቲያን Ørsted የፈለሰፈው አንድ ንድፈ ሐሳብ፣ መግነጢሳዊ መስክ B፣ በኮንዳክተሩ ዙሪያ የሚፈጠረው ቋሚ ጅረት ሲያልፍበት እንደሆነ ይገልጻል። አሁን ያለው ሁኔታ ሲቀየር, መግነጢሳዊ መስክም እንዲሁ. የ Ørsted ህግ በኤሌክትሪክ እና በመግነጢሳዊነት መካከል ያለውን ግንኙነት እንደ መጀመሪያው ግኝት ይቆጠራል. የአሁኑ ፍሰት ከተመልካቹ ርቆ ሲሄድ የማግኔቲክ መስኩ አቅጣጫ በሰዓት አቅጣጫ ነው።
ሥዕል 01፡ Oersted's Law
በፋራዳይ የመግቢያ ህግ መሰረት፣የተለወጠ መግነጢሳዊ መስክ ኤሌክትሮሞቲቭ ሃይል (EMF) በአቅራቢያው ባሉ ተቆጣጣሪዎች ውስጥ እንዲፈጠር ያደርጋል። ይህ የመግነጢሳዊ መስክ ለውጥ ከመስተላለፊያው አንጻራዊ ነው, ማለትም, ወይም መስኩ ሊለያይ ይችላል, ወይም መሪው በቋሚ መስክ ውስጥ ሊንቀሳቀስ ይችላል. ይህ በጣም መሠረታዊው የኤሌክትሪክ ማመንጫዎች መሠረት ነው።
ሦስተኛው ንድፈ ሃሳብ የ Lenz ህግ ነው, እሱም በተቆጣጣሪው ውስጥ የተፈጠረው EMF የመግነጢሳዊ መስክ ለውጥን ይቃወማል. ለምሳሌ፣ ማስተላለፊያ ሽቦ በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ከተቀመጠ እና መስኩ ከተቀነሰ፣ በፋራዳይ ህግ መሰረት EMF በመሪው ውስጥ እንዲገባ ይደረጋል፣ በዚህም የተነሳው ጅረት የተቀነሰውን መግነጢሳዊ መስክ እንደገና ይገነባል።የውጭ መግነጢሳዊ መስክ d φ ለውጥ እየገነባ ከሆነ, EMF (ε) በተቃራኒው አቅጣጫ እንዲፈጠር ያደርጋል. እነዚህ ንድፈ ሐሳቦች ለብዙ መሣሪያዎች መሠረት ሆነዋል። ይህ የኢ.ኤም.ኤፍ (EMF) በኮንዳክተሩ ውስጥ ያለው ኢንዳክሽን (ኢ.ኤም.ኤፍ) ኢንዳክሽን (ኢ.ኤም.ኤፍ.) የኩብል ራስን በራስ ማነሳሳት (self-inductance of the coil) ተብሎ ይጠራል፣ እና በጥቅል ውስጥ ያለው የአሁኑ ልዩነት በአቅራቢያው በሚገኝ ሌላ ተቆጣጣሪ ውስጥ ጅረት እንዲፈጠር ሊያደርግ ይችላል። ይህ እንደ የጋራ መነሳሳት ይባላል።
ε=-dφ/dt
እዚህ፣ አሉታዊ ምልክቱ የኢኤምጂ መግነጢሳዊ መስክ ለውጥን ተቃውሞ ያሳያል።
የኢንደክተንስ እና የመተግበሪያ ክፍሎች
ኢንደክሽን የሚለካው በሄንሪ (ኤች) ነው፣ በጆሴፍ ሄንሪ ስም የተሰየመው የSI ክፍል ራሱን ችሎ መገኘቱን ባወቀ። ኢንዳክሽን በሌንስ ስም በኤሌክትሪካዊ ወረዳዎች ውስጥ እንደ 'L' ይታወቃል።
ከክላሲካል የኤሌትሪክ ደወል እስከ ዘመናዊው የገመድ አልባ የሃይል ማስተላለፊያ ዘዴዎች ኢንዳክሽን በብዙ ፈጠራዎች ውስጥ መሰረታዊ መርህ ነው። በዚህ ጽሑፍ መጀመሪያ ላይ እንደተጠቀሰው የመዳብ ሽቦ መግነጢሳዊነት ለኤሌክትሪክ ደወሎች እና ማስተላለፊያዎች ያገለግላል.ሪሌይ ትልቅ ጅረትን ለመቀያየር ጥቅም ላይ የሚውለው በጣም ትንሽ የሆነ ጅረት በመጠቀም መጠምጠሚያውን መግነጢሳዊ (ማግኔት) የሚያደርግ ሲሆን ይህም የትልቁ ጅረት መቀየሪያ ምሰሶን ይስባል። ሌላው ምሳሌ የጉዞ ማብሪያ/ማብሪያ/ማብሪያ/ ወይም ቀሪው የአሁን ወረዳ መግቻ (RCCB) ነው። እዚያም, የአቅርቦቱ ቀጥታ እና ገለልተኛ ሽቦዎች አንድ አይነት ኮር በሚጋሩ በተለየ ጥቅልሎች ውስጥ ይለፋሉ. በተለመደው ሁኔታ, በቀጥታ እና በገለልተኝነት ውስጥ ያለው የአሁኑ ተመሳሳይ ስለሆነ ስርዓቱ ሚዛናዊ ነው. በቤት ውስጥ ዑደት ውስጥ ባለው ወቅታዊ ፍሳሽ, በሁለቱ ጥቅልሎች ውስጥ ያለው የአሁኑ ጊዜ የተለየ ይሆናል, በተጋራው ኮር ውስጥ ሚዛናዊ ያልሆነ መግነጢሳዊ መስክ ይፈጥራል. ስለዚህ, የመቀየሪያ ዘንግ ወደ ኮር ይስባል, በድንገት ወረዳውን ያቋርጣል. በተጨማሪም፣ እንደ ትራንስፎርመር፣ RF-ID ሲስተም፣ ገመድ አልባ የሃይል መሙላት ዘዴ፣ የኢንደክሽን ማብሰያ ወዘተ የመሳሰሉ በርካታ ምሳሌዎችን መስጠት ይቻላል።
ኢንደክተሮች በእነሱ በኩል ለሚደረጉ ድንገተኛ የጅረት ለውጦችም ፈቃደኞች አይደሉም። ስለዚህ, ከፍተኛ ድግግሞሽ ምልክት በኢንደክተሩ ውስጥ አያልፍም; ቀስ በቀስ የሚቀይሩ አካላት ብቻ ያልፋሉ። ይህ ክስተት ዝቅተኛ ማለፊያ የአናሎግ ማጣሪያ ወረዳዎችን በመንደፍ ስራ ላይ ይውላል።
አቅም ምንድነው?
የመሳሪያው አቅም የሚለካው በውስጡ የኤሌክትሪክ ክፍያ የመያዝ አቅም ነው። አንድ መሠረታዊ capacitor ሁለት ቀጭን ብረት ፊልም እና በመካከላቸው ውስጥ ሳንድዊች አንድ dielectric ቁሳዊ የተዋቀረ ነው. ቋሚ ቮልቴጅ በሁለቱ የብረት ሳህኖች ላይ ሲተገበር, ተቃራኒ ክፍያዎች በእነሱ ላይ ይከማቻሉ. ቮልቴጅ ቢወገድም እነዚህ ክፍያዎች ይቀራሉ. በተጨማሪም ተቃውሞ R በተሞላው capacitor ሁለቱን ሳህኖች በማገናኘት ሲቀመጥ, capacitor ይለቃል. የመሳሪያው አቅም C በያዘው ቻርጅ (Q) እና በተተገበረው ቮልቴጅ መካከል ያለው ጥምርታ, v, ለመሙላት ይገለጻል. አቅም የሚለካው በፋራድ (ኤፍ) ነው።
C=Q/v
capacitorን ለመሙላት የሚፈጀው ጊዜ የሚለካው በ ውስጥ በተሰጠው ቋሚ ጊዜ ነው፡ R x C. እዚህ፣ R በኃይል መሙያ መንገዱ ላይ ያለው ተቃውሞ ነው። የጊዜ ቋሚነት በ capacitor ከፍተኛውን አቅም 63% ለመሙላት የሚፈጀው ጊዜ ነው።
የአቅም እና የመተግበሪያ ባህሪያት
Capacitors ለቋሚ ጅረቶች ምላሽ አይሰጡም። በ capacitor ቻርጅ ወቅት, በውስጡ ያለው ጅረት ሙሉ በሙሉ እስኪሞላ ድረስ ይለያያል, ነገር ግን ከዚያ በኋላ, አሁኑኑ በ capacitor ላይ አያልፍም. ይህ የሆነበት ምክንያት በብረት ሳህኖች መካከል ያለው የዲኤሌክትሪክ ሽፋን መያዣውን 'ኦፍ-ስዊች' ስለሚያደርገው ነው. ነገር ግን፣ capacitor ለተለያዩ ጅረቶች ምላሽ ይሰጣል። እንደ ተለዋጭ ጅረት፣ የAC ቮልቴጁ ለውጥ ተጨማሪ ኃይል መሙላት ወይም ማስወጣት ለኤሲ ቮልቴቶች 'በማብራት' ያደርገዋል። ይህ ተፅዕኖ ባለከፍተኛ ደረጃ የአናሎግ ማጣሪያዎችን ለመንደፍ ይጠቅማል።
ከዚህም በተጨማሪ በአቅም ላይ አሉታዊ ተጽእኖዎችም አሉ። ቀደም ሲል እንደተገለፀው በኮንዳክተሮች ውስጥ የአሁኑን ተሸካሚ ክፍያዎች እርስ በእርስ እና በአቅራቢያ ባሉ ነገሮች መካከል አቅምን ይፈጥራሉ ። ይህ ተፅዕኖ እንደ ስትራክ አቅም (stray capacitance) ይባላል። በኃይል ማስተላለፊያ መስመሮች ውስጥ፣ የጠፋው አቅም በእያንዳንዱ መስመር እንዲሁም በመስመሮች እና በመሬት መካከል፣ ደጋፊ መዋቅሮች፣ ወዘተ ሊከሰት ይችላል። በእነሱ በተሸከሙት ትላልቅ ጅረቶች የተነሳ ይህ የተሳሳተ ውጤት በሃይል ማስተላለፊያ መስመሮች ላይ ያለውን የሃይል ብክነት በእጅጉ ይጎዳል።
ስእል 02፡ ትይዩ የሰሌዳ መያዣ
በInductance እና Capacitance መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
Inductance vs Capacitance |
|
| ኢንደክሽን የአሁን ተሸካሚ ተቆጣጣሪዎች ንብረት ሲሆን ይህም በኮንዳክተሩ ዙሪያ መግነጢሳዊ መስክ ይፈጥራል። | አቅም የአንድ መሳሪያ የኤሌክትሪክ ክፍያዎችን ለማከማቸት ችሎታ ነው። |
| መለኪያ | |
| ኢንደክተንስ የሚለካው በሄንሪ (H) ሲሆን በኤል. ተመስሏል | አቅም የሚለካው በፋራድ (ኤፍ) ሲሆን ተምሳሌት ደግሞ C. |
| መሳሪያዎች | |
| ከኢንደክተንስ ጋር የተገናኘው የኤሌትሪክ ክፍል ኢንዳክተሮች በመባል ይታወቃል፣ይህም አብዛኛውን ጊዜ ከኮር ወይም ከኮር ጋር ይጠመጠማል። | አቅም ከካፓሲተሮች ጋር የተያያዘ ነው። በወረዳዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ በርካታ አይነት capacitors አሉ። |
| በቮልቴጅ ለውጥ ላይ ያለ ባህሪ | |
| ኢንደክተሮች ለዘገምተኛ ተለዋዋጭ ቮልቴጅ ምላሽ። ከፍተኛ-ድግግሞሽ የኤሲ ቮልቴጅ በኢንደክተሮች ውስጥ ማለፍ አይችልም። | ዝቅተኛ-ድግግሞሽ የኤሲ ቮልቴጆች ዝቅተኛ ድግግሞሾችን እንደ እንቅፋት ስለሚያደርጉ በ capacitors ውስጥ ማለፍ አይችሉም። |
| እንደ ማጣሪያ ተጠቀም | |
| Inductance በዝቅተኛ ማለፊያ ማጣሪያዎች ውስጥ የበላይ አካል ነው። | አቅም በከፍተኛ ማለፊያ ማጣሪያዎች ውስጥ የበላይ አካል ነው። |
ማጠቃለያ - Inductance vs Capacitance
Inductance እና capacitance የሁለት የተለያዩ የኤሌክትሪክ አካላት ገለልተኛ ባህሪያት ናቸው። ኢንደክተሩ መግነጢሳዊ መስክን ለመገንባት የአሁን ተሸካሚ ኮንዳክተር ንብረት ቢሆንም አቅም ግን የአንድ መሳሪያ የኤሌክትሪክ ክፍያዎችን የመያዝ አቅም መለኪያ ነው። ሁለቱም እነዚህ ንብረቶች በተለያዩ አፕሊኬሽኖች ውስጥ እንደ መሰረት ይጠቀማሉ. ቢሆንም, እነዚህ የኃይል ኪሳራ አንፃር እንዲሁም ጉዳት ይሆናሉ. ለተለዋዋጭ ሞገዶች የኢንደክተንስ ምላሽ እና አቅም ተቃራኒ ባህሪን ያመለክታሉ። ቀርፋፋ ተለዋዋጭ የኤሲ ቮልቴጅን ከሚያልፉ ኢንደክተሮች በተለየ፣ capacitors በእነሱ ውስጥ የሚያልፉትን ዘገምተኛ ፍሪኩዌንሲ ቮልቴጅን ይዘጋሉ። ይህ በ inductance እና capacitance መካከል ያለው ልዩነት ነው.
