Co to jest obwód cewki indukcyjnej?
Cewki indukcyjne to pasywne elementy elektroniczne zwykle wykonane z cewek z drutu. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez cewkę z drutu lub induktora, indukuje ono pole magnetyczne wokół cewki, które magazynuje energię. Ta zdolność magazynowania energii nazywa się indukcyjnością i jest mierzona w kurach. Istnieją cztery główne typy obwodów indukcyjnych i każdy zachowuje się w unikalny sposób, dzięki czemu jest użyteczny w obwodach elektronicznych.
Pole magnetyczne wokół cewki indukcyjnej magazynuje energię. Gdy prąd zostanie usunięty, energia jest ponownie absorbowana przez cewkę indukcyjną, która wytwarza prąd chwilowy w przeciwnym kierunku niż prąd pierwotny. Prąd ten reaguje z innymi elementami w obwodzie cewki indukcyjnej. Elementy obwodu cewki indukcyjnej obejmują cewki indukcyjne (L), rezystory (R) i kondensatory (C). Na przykład obwód cewki indukcyjnej RL zawiera cewkę indukcyjną i rezystor.
Zrozumienie obwodów indukcyjnych wymaga zrozumienia, że kondensatory magazynują energię w postaci ładunku elektrycznego umieszczonego na ich płytkach. Zdolność kondensatora do magazynowania energii nazywa się pojemnością i jest mierzona w faradach. W obwodzie induktorowym kondensator i cewka indukcyjna magazynują i rozładowują energię w opozycji. W miarę narastania pola magnetycznego wokół cewki indukcyjnej ładunek kondensatora maleje. Odwrotna jest również prawda - w miarę ładowania kondensatora maleje pole magnetyczne cewki indukcyjnej.
Równoległy obwód rezystor-induktor jest obwodem izolującym tranzystory stosowane jako wzmacniacze. Przy wysokich częstotliwościach wyjście wzmacniacza tranzystorowego zaczyna oscylować, gdy kondensator wyjściowy gromadzi i uwalnia energię. Równoległy obwód rezystor-induktor podłączony do wyjścia wzmacniacza zapobiega oscylacji i zniekształceniu sygnału lub zniszczeniu komponentów. Dokonuje się tego poprzez pochłanianie energii w miarę rozładowywania kondensatora i rozładowywanie energii w miarę ładowania kondensatora, skutecznie utrzymując tranzystor w izolacji od przesuwającego się prądu kondensatora.
Obwód cewki filtra RL umieszcza cewkę i rezystor szeregowo - prąd przepływa przez jeden, a następnie drugi. Kamerę tę można również nazwać filtrem dolnoprzepustowym lub filtrem górnoprzepustowym, w zależności od tego, w jaki sposób pobierana jest z niej moc wyjściowa. Zastosowanie filtra górnoprzepustowego wykorzystuje przewody cewki indukcyjne jako wyjście, co umożliwia przepuszczanie wysokich częstotliwości, ale nie niskich. Przejęcie mocy wyjściowej przez rezystor wykorzystuje obwód jako filtr dolnoprzepustowy, który przepuszcza niskie częstotliwości i blokuje wysokie częstotliwości.
Umieszczenie cewki równolegle lub szeregowo z kondensatorem tworzy obwód rezonansowy lub strojony obwód cewki indukcyjnej. Oba składniki gromadzą i uwalniają energię w opozycji - gdy jeden składnik ładuje się, drugi rozładowuje się. Obwód cewki indukcyjnej LC jest filtrem selektywnym, a częstotliwość rezonansowa - częstotliwość, z jaką oba komponenty ładują się i rozładowują równomiernie - w obwodzie wybiera konkretną częstotliwość sygnału, którą pozwala przejść. Ta zasada była podstawą wczesnych radiotelefonów krystalicznych, które do strojenia różnych stacji radiowych korzystały z cewki z drutu i pojemności drutu antenowego w powietrzu.
Prosty obwód cewki indukcyjnej RLC umieszcza trzy elementy szeregowo ze sobą. Obwód ten działa podobnie jak szeregowy obwód LC, ponieważ ma częstotliwość rezonansową. Jednak w przeciwieństwie do obwodu LC szeregowy obwód RLC szybko traci oscylację prądu między kondensatorem a cewką, ponieważ rezystor „opiera się” przepływowi prądu. Inne obwody indukcyjne RLC umieszczają elementy w różnych kombinacjach obwodów równoległych i szeregowych.