Una bobina di filo isolato con raggio R ha più appena la solita proprietà di resistenza trovato in qualsiasi altro filo. Il tipo comunemente conosciuto della resistenza elettrica è solo una questione di moltiplicare la resistenza per lunghezza volte 2? R moltiplicato per il numero di giri della bobina. La resistenza più sottile delle bobine è che un cambiamento di corrente attraverso la bobina genera un campo magnetico che si oppone a tale cambiamento molto. Questa proprietà, chiamata "induttanza," è misurata in Enrichi, dopo l'induzione magnetica pioneer Joseph Henry. Uno Enrico uguale a uno tesla-metro-quadrato per ampere. Induttanza di una bobina o solenoide, è L =? UN ^ 2/l, dove? è la costante di permeabilità magnetica, A è la sezione trasversale del solenoide, l è la sua lunghezza, e N è il numero di giri nella sua bobina.
Istruzioni
• Disegnare un diagramma di un circuito con una fonte di alimentazione DC, un induttore (una bobina) e un resistore. Si supponga che la resistenza elettrica della bobina è trascurabile a parte sua induttanza. Si supponga che la sezione trasversale della bobina è di 20 cm ^ 2, il numero di giri è 1.000 e la sua lunghezza è di 50 cm.
• Convertire le unità di lunghezza in metri e risolvere per L.
Continuando con l'esempio precedente, si ottiene? UN ^ 2/l = (4? x 10 ^-7 H/m) 0,002 m ^ 2 (1000 ^ 2) (0,5 m) = H. 0,00126
• Determinare la forza elettromotrice (emf) l'induttanza crea per opporsi al cambiamento di corrente del circuito moltiplicando i due insieme. Invertire emf = - L x? ho /? t, dove il cambiamento? è molto piccolo.
• Calcolare la corrente in funzione del tempo secondo la formula i = V/R (1-e^-(t/?)), dove? è la costante di tempo, che è uguale a L/R. Qui, e è la base del logaritmo naturale. Così se la resistenza è, diciamo, 1 ohm e la tensione di guida è una batteria da 9V, quindi dopo 0,001 secondi, i è 4,93 ampere. Dopo 0,002 secondi, è 7,16 ampere. Alla fine esso converge a 9 Ampere come t /? diventa grande.
Consigli & Avvertenze
- La formula per i nel passaggio 4 risolve l'equazione differenziale iR + L? ho /? t = V, dove? t è piccolo, come derivato di Halliday e di Resnick "Fondamenti di fisica".