Todellinen induktori näyttää tältä (alla on induktori, jossa on 4 kelaa) kunkin kelan välillä on pieni määrä kapasitanssia (yleensä pF-fF-alueella).Jokaisella langanpalalla on myös jonkin verran vastusta.

Koska jokaisella kelan kelalla on vastus (tai jokaisella langan osalla, jos pidät yhtä kelaa), tämä estää virtaa ja vähentää jännitettä.Pieni kapasitanssimäärä tallentaa myös osan jännitteestä ja estää hetkellisen jännitteen muutoksen.

Nämä kaikki imevät energiaa, joka estää kelan ympärille varastoituneen sähkömoottorin (EMF) tuottamasta ääretöntä jännitettä.Induktori voidaan itse asiassa yksinkertaistaa piiriksi, kuten alla vasemmalla olevaksi piiriksi.

^{simuloi tätä virtapiiriä - Kaavio luotu käyttämällä CircuitLab}

suprajohtava kela kykenisi tuottamaan paljon massiivisempia jännitteitä loisten aiheuttamien paljon pienempien häviöiden vuoksi.

Kaikilla energian varastointijärjestelmillä (induktorilla) ei ole nollakokoa.

Kaikilla, joiden koko on nollasta poikkeava, on nollasta poikkeavat sähkökentät tai kapasitanssi.Laiteliitokset ovat yleensä suuri parasiittikapasitanssin lähde.Flyback-järjestelmät käyttävät diodia energian siirtämiseen kuormituskondensaattoriin.

Huippujännitekurssilla kaikella induktiivisella energialla on (1) on hävinnyt lämpönä (2) on säteillyt EM-kenttänä (3) on varastoitu tarkoituksellisen ja loiskapasitanssin sähkökenttään.

Sarjan vastuksella on suuri merkitys "takaiskun" jännitteeseen, joka johtuu "kytkimen" sarjakapasitanssista, kun se avataan. Tämä muodostaa klassisen sarjan RLC-resonanssipiirin, jolla on jännitevahvistuksen ominaisuuksia impedanssisuhteella

\ $ Q = \ dfrac {| X_C |} {R} = \ dfrac {| X_L |} {R} = \ dfrac {\ omega _0 L} {R} \ $ resonanssitaajuudella \ $ \ omega _0 = \ dfrac {1} {\ sqrt {LC}} \ $

Takaiskujännitepiikin tilanteessa voidaan todistaa, että \ $ | V_p | = Q * V_ {dc} \ $ laatutekijälle, Q (yllä) ja silmukan syöttöjännitteelle Vdc jollakin resonanssitaajuudella.

Kun virtaa katkaistaan ​​virtapiiristä koskettimella, kun t menee arvoon 0, V / L = dI / dt, V ei mene äärettömään tämän loiskapasitanssin vuoksi.

Esimerkki

^{simuloi tätä virtapiiriä - Kaavio luotu käyttämällä CircuitLab}

esim. Tarkastellaan sarjapiiriä Vdc = 1V, L = 1uH, R = 1 ohmia, Idc = 1A. Mikä on kytkimen jännitteen takaisku heti avattuna, jos Csw = 1pF?

1V, 100V, 1kV, 1e6 V vai ääretön?

Harkitse nyt samaa FET-kytkimelle, jonka lähtökapasitanssi on 1 nF ja RdsOn << 1% R = 1: stä. Mikä on dV?

sivut jos opit jotain, kommentoi vastaustasi.

Intuitiivinen vastaus on, että kytkin siirtyy johtimesta pieneen harhakondensaattoriin, joka rajoittaa jännitteen menetettyä nopeutta, samoin kuin induktori rajoittaa virran menetettyä nopeutta ja niiden resonanssitaajuudella jännitteen vahvistusta Q ω0 on kääntäen verrannollinen R: hen, joten isompi sarja R vaimentaa jännitettä.

Vastaus \ $ V_p = I_ {dc} \ sqrt {\ dfrac {L} {C}} \ $ = 1A * √ (1uH / 1pF) = 1kV

Muut

Voidaan todistaa avoimen piirin impedanssi, kuten voimajohdon "ominaisimpedanssi" \ $ Zo = \ sqrt {\ dfrac {L} {C}} \ $

W Näemme, että jännitteen takaisku näyttää Ohmin lailta. \ $ V_p = I_ {dc} * Z_0 \ $ Huippujännite Vp, joka syntyy induktiivisen virran keskeyttämisestä, \ $ I_ {dc} \ $.

Harkitse yksinkertaista esimerkkiä 100 uH: n ja 1 ampeerin virtaamisesta.Kun sarjassa oleva kontakti induktorin kanssa avautuu, induktorin poikki voi olla 5 pF loiskapasitanssia ja tämä 1 ampeeri luo korkean potkurijännitteen, mutta kuinka paljon?

$$ I = C \ dfrac {dV} {dt} $$

Joten potentiaalisesti (ei pun-tarkoitusta) jännite 5 pF-kondensaattorin yli voi nousta nopeudella 200 kV / mikrosekuntia.Ottaen huomioon, että sen lähtöjännite on potentiaalisesti vähäpätöinen, muutaman mikrosekunnin kuluessa voi syntyä melko suuri jännite.Tätä lieventää kuitenkin induktoriin varastoidun energian puute: -

$$ W = \ dfrac {L \ cdot I ^ 2} {2} $$

Tai 5 mikrojoulea.Kaikki tämä energia siirtyy syklisesti kondensaattoriin, ja voimme yhtälöidä kondensaattorin energian kaavan arvoon 5 uJ, jotta saat maksimijännitteen: -

$$ W = \ dfrac {C \ cdot V ^ 2} {2} $$

Tämä tuottaa 1414 voltin huippukondensaattorin jännitteen.