FKM Kompass
L3

Induktiivsus ja RL-ahelad

Induktiivpool seab vastu voolu muutumisele, mitte voolule endale, mistõttu RL-ahelas läheneb vool oma lõppväärtusele eksponentsiaalselt — sama kuju mis RC laadimisel, kuid see viivitab voolu, mitte pinget.

Practise this concept

Induktiivpool on kondensaatori elektriline peegelpilt: kus kondensaator seab vastu selle enda otstel oleva pinge muutumisele, seab induktiivpool vastu sellest läbiva voolu muutumisele, tema enda voolu tekitatud muutuva magnetvälja elektromagnetilise induktsiooni kaudu. Proovi voolu järsult muuta ja induktiivpool tekitab vastupinge, mis muutusele vastu seisab — mitte ei seisa vastu voolule endale, sest jääv vool ei tekita muutuvat voogu ja seega üldse mingit vastuseisu.

Sulge lüliti jadamisi ühendatud akust, takistist ja induktiivpoolist koosnevas ahelas ja see vastuseis juhib kogu püsiseisundile lähenemist. Vool ei saa hüpata kohe oma lõppväärtusele, sest see nõuaks lõpmatut muutumiskiirust ja seega lõpmatut vastupinget. Selle asemel tõuseb see eksponentsiaalselt, täpselt sama kujuga nagu RC laadimine, ajakonstandiga τ = L/R, mitte RC. Suurem induktiivsus tähendab tugevamat vastuseisu muutusele ja seega aeglasemat tõusu; suurem takistus piirab lõppvoolu, kuid muudab, vähem ilmselgelt, ka lähenemise kiiremaks, sest R esineb nimetajas.

See on täpselt RC loo pöördvastand: seal viivitas takistus pinget; siin viivitab takistus (koos induktiivsusega) voolu. Induktiivpooli talletatud energia asub selle magnetväljas, mitte elektriväljas, ja vabaneb vooluna, mis kahaneb, kui allikas eemaldatakse, mitte pingena, mis kahaneb. Tegelikud induktiivpoolid — solenoidi mähised, trafo mähised, mootori mähised — pärivad kõik selle voolu ühtlustava käitumise ja just seepärast kasutatakse induktiivpoole toiteplokkides järskude vooluhüpete summutamiseks.

Key ideas

Requires: Elektromagnetiline induktsioon, RC- ja RL-ahelate siirdeprotsessid

Unlocks: LC- ja RLC-võnkumised, Trafod ja vahelduvvoolu jaotus

Formulas

τ=LR\tau = \frac{L}{R}
SymbolNameUnit
tautauajakonstants (sekund)
LLinduktiivsusH (henri)
RRtakistusohm (oom)

Common misconceptions

  • Induktiivpool seab voolule vastu samamoodi nagu takisti, ainult teistsuguse konstandiga.
  • Vool läbi induktiivpooli võib muutuda hetkeliselt, täpselt nagu pinge takistil.
  • RL-ahela ajakonstant on R jagatud L-iga.

Resources

Kuulub nende TÜ ainete hulka

See mõiste on kaardistatud järgmis(t)e Tartu Ülikooli õppekava aine(te) osaliseks kattmiseks.