LR 시리즈 회로

모든 코일, 인덕터, 초크 및 변압기는 주변에 자기장을 생성하여 LR 시리즈 회로를 형성하는 저항과 직렬로 인덕턴스로 구성됩니다.

인덕터에 대한이 섹션의 첫 번째 자습서에서는 인덕터를 통해 흐르는 전류가 순간적으로 변할 수는 없지만 인덕터의 자체 유도 EMF에 의해 결정된 일정한 속도로 증가 할 것이라는 인덕터의 시간 상수를 간략하게 살펴 보았습니다.

다시 말해, 전기 회로의 인덕터는 전류를 통과하는 전류의 흐름에 반대한다 (i). 이것이 완벽하게 맞지만 튜토리얼에서 코일 권선과 관련된 저항이나 커패시턴스가없는 이상적인 인덕터라고 가정했습니다.

그러나 실제 세계에서 "모든"코일은 초크, 솔레노이드, 릴레이 또는 상처 구성 요소에 상관없이 아무리 작아도 항상 일정한 양의 저항을 갖습니다. 이는 실제 코일 권선이 저항 값을 갖는 구리선을 사용하도록하기 위해 사용되기 때문입니다.

그런 다음 실제 목적을 위해 단순 코일을 "인덕턴스", "저항", R 과 직렬로 간주 할 수 있습니다 . 다시 말해 LR 시리즈 회로를 형성하는 것 입니다.

LR 계열 회로 는 기본적으로 인덕턴스 인덕터로 구성되며 L은 저항 저항 R과 직렬로 연결됩니다. 저항 "R"은 인덕터 코일을 구성하는 와이어 턴 또는 루프의 DC 저항 값입니다. 아래의 LR 시리즈 회로를 고려하십시오.

LR 시리즈 회로

위의 LR 계열 회로 는 정전압 소스 (배터리)와 스위치를 통해 연결됩니다. 스위치 t가 시간 t = 0에서 닫힐 때까지 스위치 S가 열려 있다고 가정하고 "스텝 응답"유형 전압 입력을 생성하여 영구적으로 닫혀있는 것으로 가정합니다. 전류 i는 회로를 통해 흐르기 시작하지만 V / R (Ohms Law)의 비율에 따라 Imax의 최대 값으로 빠르게 상승하지 않습니다.

이 제한 요소는 자속의 성장의 결과로 인덕터 내에 자기 유도 EMF가 존재하기 때문입니다 (Lenz의 법칙). 시간이 지나면 전압원이 자기 유도 EMF의 효과를 중화시키고, 전류 흐름이 일정 해지고 유도 전류 및 필드가 0으로 감소합니다.

Kirchhoff의 전압 법칙 ( KVL )을 사용하여 회로 주변에 존재하는 개별 전압 강하를 정의한 다음이를 사용하여 전류 흐름에 대한 표현을 제공 할 수 있습니다.

Kirchhoff의 전압 법칙 (KVL)은 다음을 제공합니다.

저항, R 의 전압 강하 는 I * R (옴 법칙)입니다.

인덕터 양단의 전압 강하 L 은 이제 우리가 잘 알고있는 L

그런 다음 LR 계열 회로 주변의 개별 전압 강하에 대한 최종 표현은 다음과 같이 주어질 수 있습니다.

저항 양단의 전압 강하는 전류 i 에 의존하고 인덕터 양단의 전압 강하는 전류 변화율 di / dt에 의존한다는 것을 알 수 있습니다 . 전류가 시간 t = 0 에서 0 과 같을 때 ( i = 0 ) 1 차 미분 방정식이기도 한 위의 표현은 다음과 같이 임의의 순간에 전류 값을 제공하도록 다시 작성할 수 있습니다.

LR 계열 회로에서 전류 표현

· 장소 :

·      V 는 볼트입니다

·      R 은 옴에 있습니다

·      L 은 Henries에 있습니다

·      t 는 초입니다

·      e 는 자연 로그의 기초 = 2.71828

LR 계열 회로의 시정 수 ( τ )는 L / R로 제공되며 V / R은 5 개의 시정 수 값 이후의 최종 정상 상태 전류 값을 나타냅니다. 전류가 5τ 에서이 최대 정상 상태 값에 도달하면 , 코일의 인덕턴스는 단락으로 작용하여 회로에서 효과적으로 제거하는 제로로 감소했습니다.

따라서 코일을 통해 흐르는 전류는 코일 권선의 저항에서 저항 요소에 의해서만 제한됩니다. 회로의 전압 / 시간 특성을 나타내는 전류 성장을 그래픽으로 표현할 수 있습니다.

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