6.1 INDUKCIJA ELEKTRIČNE NAPETOSTI

KAZALO

   

 

 

6.1.3 NAPETOST LASTNE INDUKCIJE (Uli)

     
 

V poskusu 6.1.2 je spreminjajoči se magnetni pretok bil sklenjen tudi skozi tuljavo, ki ga je ustvarjala, in nobenih razlogov ni, da ne bi induciral napetosti tudi v lastnih ovojih.

 

SLIKA

Slika 6.1.3.1: Poskus

 

SLIKA

Slika 6.1.3.2: Poskus

 

ANIMACIJA

Animacija 6.1.3.1: Napetost lastne indukcije 1

 

ANIMACIJA

Animacija 6.1.3.2: Napetost lastne indukcije 2

 

ANIMACIJA

Animacija 6.1.3.3: Tuljava v enosmernem tokokrogu

 
       
 

Električna napetost, ki jo v tuljavi inducira lastni, spreminjajoči se magnetni pretok, imenujemo napetost lastne indukcije (Uil).

 

 
       

Poskus 6.1.3.1:

 
       
 
► 

Ko sklenemo enosmerni električni tokokrog s tuljavo, napetost lastne indukcije ovira naraščanje električnega toka!

 

 
       
 

Ta ugotovitev je v skladu z Lenzevim pravilom, saj se z upiranjem naraščanju magnetnega pretoka po sklenitvi električnega tokokroga napetost lastne indukcije upira tudi naraščanju električnega toka, ki ustvarja lastni magnetni pretok. Ker je električni tok posledica električne napetosti, lahko še sklepamo:

     
       
 

Pri sklenitvi enosmernega električnega tokokroga s tuljavo napetost lastne indukcije nasprotuje gonilni napetosti (slika 6.1.3.1b).

 
► 

Napetost lastne indukcije ima značaj padca napetosti, tuljava pa značaj električnega porabnika.

 

 
       
 

Ko se po vklopu električni tok skozi tuljavo počasi ustali na jakosti, ki jo določata napetost na tuljavi in omska upornost vodnika, iz katerega je tuljava navita (I = U/Rv), se ustali tudi magnetni pretok tuljave in napetost lastne indukcije usahne. Upornost ovojev tuljave je v splošnem relativno majhna, zato velja:

     
       
 
► 

Po določenem času po sklenitvi enosmernega električnega tokokroga s tuljavo prevaja tuljava električni tok zelo dobro in pri manjšem številu ovojev debelejše žice predstavlja praktično kratki stik.

 

 
       

Poskus 6.1.3.2:

 
       
 

Po prekinitvi električnega tokokroga bi v istem trenutku moral biti prekinjen tudi električni tok, z njim pa bi, prav tako v istem trenutku, moral usahniti tudi magnetni pretok tuljave. Posledica tako izjemno hitre spremembe magnetnega pretoka je tudi izjemno velika napetost lastne indukcije (vžigna napetost tlivke je večja kot 100 V), ki se vsem omenjenim hitrim spremembam močno upira.

     
       
 

Izklop enosmernega električnega tokokroga s tuljavo povzroči v tuljavi veliko napetost lastne indukcije, ki se močno upira zmanjšanju električnega toka in usihanju magnetnega pretoka.

 

Smer napetosti lastne indukcije je pri izklopu enosmernega tokokroga s tuljavo enaka smeri napetosti izvora.

 
► 

Med usihanjem magnetnega pretoka v tuljavi deluje tuljava kot izvor napetosti.

 

 
       
 

Električni tok teče po izklopu sicer le še zelo kratek čas (nekaj μs ali ns), in sicer v obliki električnega loka med kontaktoma odpirajočega se stikala. Velika napetost lastne indukcije in zelo majhna razdalja med kontaktoma na začetku njunega odpiranja namreč zadošča za preboj zraka med kontaktoma.

     
       
 

Velike napetosti lastne indukcije ob izklopih enosmernih tokokrogov s tuljavami z velikim številom ovojev predstavljajo resno nevarnost za preboj izolacije med ovoji ali sponkami tuljav, še posebej pa za polprevodniške elemente elektronskih naprav, ki vsebujejo navitja relejev. Lahko pa so tudi koristne, predvsem pri indukcijskih vžigalnih napravah npr. bencinskih motorjev.

     
       
  6.1.3.1 Prehodni pojavi v tokokrogu s tuljavo    
  6.1.3.2 Prevodnost tuljave za izmenični tok