Wat is de inductie van een solenoïde?
Een solenoïde is een draad, gewikkeld in een helix, die een magnetisch veld produceert wanneer er een elektrische stroom doorheen loopt, waardoor de spoel in een elektromagneet verandert. De inductie van een solenoïde is zijn vermogen om weerstand te bieden aan veranderingen in de stroom van elektrische stroom, op basis van de sterkte van het magnetische veld dat de stroom creëert. Het is als het elektrische equivalent van de traagheid die aanwezig is in fysieke objecten en is ook een manier om de hoeveelheid energie uit te drukken die is opgeslagen in het magnetische veld dat wordt gegenereerd door een solenoïde. Het is afhankelijk van een aantal variabelen en wordt uitgedrukt in de International System (SI) -eenheid, de Henry (H), wat overeenkomt met 1 weber per ampère (1 Wb / A).
De grootte en vorm van de solenoïde zijn de primaire factoren die de inductie beïnvloeden, maar het materiaal is ook een overweging. Inductie wordt berekend door middel van vrij complexe vergelijkingen, maar de factoren die het beïnvloeden zijn vrij eenvoudig te begrijpen en hebben te maken met de fysieke eigenschappen van de solenoïde en hoe de draad is gewikkeld. In wezen, hoe dichter de spoel en hoe meer windingen aanwezig zijn, hoe hoger de inductie van de solenoïde.
Vier factoren beïnvloeden de inductie van een solenoïde. Elk van deze factoren, op zichzelf genomen, veronderstelt dat alle andere mogelijke variabelen constant zijn. Dat wil zeggen, elk wordt onderzocht als een afzonderlijk geval voor hoe ze inductie beïnvloeden. De eerste factor is het aantal lussen of wikkelingen van de spoel, waardoor de inductie toeneemt naarmate het aantal lussen toeneemt.
De inductie van een solenoïde wordt ook beïnvloed door de diameter van de solenoïde zelf. Hoe groter de diameter, hoe hoger de inductie. Dit wordt uitgedrukt als het gebied van de dwarsdoorsnede van de solenoïde. Als wordt aangenomen dat de spoel een cilinder is, is dit het gebied van de cirkel dat beide uiteinden van de cilinder vormt. Inductie neemt toe naarmate het gebied van de cirkel toeneemt.
Spoellengte beïnvloedt ook de inductie van een solenoïde. Alle andere factoren die ongewijzigd blijven, de spoel verlengen of uitrekken, verminderen de inductie. Het inkorten of comprimeren van de spoel veroorzaakt een toename van de inductie.
De toevoeging van een kernmateriaal aan een solenoïde kan de inductie aanzienlijk beïnvloeden. Een kern wordt soms om een aantal redenen aan een solenoïde toegevoegd en de toevoeging van een kernmateriaal kan inductie in beide richtingen beïnvloeden, afhankelijk van een eigenschap die permeabiliteit wordt genoemd, wat een maat is voor hoe goed een materiaal elektrische stroom verdeelt. Dit is niet hetzelfde als weerstand, wat een maat is voor hoe goed een materiaal een stroom erdoorheen laat stromen. Inductie van een solenoïde wordt direct beïnvloed door permeabiliteit en een kern met een hogere permeabiliteit zal resulteren in verhoogde inductie in tegenstelling tot een kern met lagere permeabiliteit.