זה צריך להתחיל עם השראות הנסתרת של השנאי. יש להתייחס לשנאי כאל משרן, כי כפי שאמרנו, גם המשרן וגם השנאי הם בצורת סליל סביב ליבה מגנטית.
השראות השנאי היא שם המבוסס על העיקרון האלקטרומגנטי, לא שם לשימוש בפועל.
שמו של השנאי מבוסס על מטרת התכנון שלו, מכיוון שהוא מעביר אנרגיה ומשנה את מתח המוצא.
עם זאת, דבר אחד שאי אפשר להתעלם ממנו הוא שהסליל מלופף סביב הליבה המגנטית (כאן אנחנו מדברים על המשרן עם ליבה מגנטית, כמובן, יש גם משרן ליבת אוויר), שהוא המשרן הנפוץ ביותר. בספק הכוח שלנו. מכיוון שלפיתולי השנאי חולקים את הליבה המגנטית, המעגל המגנטי le, חתך השטף המגנטי Ae והחדירות המגנטית μ של השראות סליל ה-Np הראשוני והמשנית Ns Lp ו-Ls זהים, מה שאומר שההתנגדות המגנטית Rm של המגנטי. קווים זהים, מכיוון שההתנגדות המגנטית מתארת את המאפיינים של הליבה המגנטית.
בואו נבין תחילה את ביטוי ההתנגדות המגנטית של השדה המגנטי הרגיל או המעגל המגנטי שלנו. בהמשך נדע שהוא נגזר גם מבסיס:
ההדדיות של ההתנגדות המגנטית היא חדירות מגנטית G. פרמטר זה הוא גם מקדם השראות AL שאנו רואים לעתים קרובות. זה חייב להיות ברור
בנוסחה לעיל, μ היא החדירות המגנטית של החומר, שהיא החדירות המגנטית המוחלטת, le הוא המעגל המגנטי המקביל, ו-Ae הוא שטח החתך המקביל של הליבה המגנטית
מכיוון שמקדם השראות או החדירות המגנטית G זהים עבור אותה ליבה מגנטית, הקשר בין מספר הסיבובים וההשראות הוא באופן טבעי הביטוי הבא. זוהי השיטה הנפוצה מאוד שלנו לחישוב מספר הסיבובים באמצעות השראות הנמדדת (פיצוח השנאי של מעצבים אחרים).
טיפ: זכור, העומס המשני המחובר הוא שמעביר זרם דרך השנאי, לא השנאי שנותן זרם פעיל לעומס. השנאי מעביר אנרגיה באופן פסיבי, כך שזה מבדיל את ההבדל בין השנאי למשרן. המשרן משחרר אנרגיה לעומס ומשחרר באופן אקטיבי אנרגיה לעומס. להבנה קלה, ניתן לומר שהשנאי הוא התקן פסיבי והמשרן הוא התקן אקטיבי. כמובן, אל תבין את זה כמושג "התקן פסיבי" ו"התקן אקטיבי" של התקני מוליכים למחצה.
עיקרון, כאשר המשני של השנאי מחובר לעומס, עקב מקדם העומס, המתח המשני לנו מתווסף לעומס R כדי ליצור את הזרם הוא (כאן אנו רואים בעומס כנגד שווה ערך R, והזרם זורם מאותו קצה), והזרם יוצר את כוח המניע המגנטי Fs=is*Ns (עקרון הכוח האלקטרו-מוטיבי במעגל) בסליל המשני Ns, והשטף המגנטי שנוצר הוא φ{ {1}}φs.
זוכרים את חוק אוהם במעגל המגנטי? המנה של כוח המניע המגנטי (NI, מכפלת מספר הסיבובים והזרם) וההתנגדות המגנטית היא השטף המגנטי. גם הגזירה של נוסחה זו פשוטה מאוד. העיקרון הבסיסי הוא משפט מעגל אמפר (הקשר בין זרם לשדה מגנטי). בנוסחה, Rm היא ההתנגדות המגנטית ו-G היא הפרמינציה המגנטית. זהו קבוע באותה ליבה מגנטית.
השטף המגנטי φ22 הנגרם על ידי העומס מנוגד לשטף המגנטי φ11 שנוצר על ידי הסליל הראשוני שנגרם על ידי זרם העומס. זה מה שחוק לנץ אומר לנו. למעשה, השטף המגנטי שנוצר על ידי הסליל המשני חייב להיות מאוזן עם הסליל הראשוני למעט השטף המגנטי של עירור. ניתן לראות זאת גם מביטוי הכוח המגנטו-מוטיבי לעיל. באיור למטה, אנו משתמשים בקווי כוח מגנטיים בצבעים שונים כדי לייצג אותו.
לאחר הטעינה, השטף המגנטי הראשוני הוא סכום השטף המגנטי של זרם עירור ללא עומס φ1 והשטף המגנטי φ11 הנגרם מהעומס, ולשניים יש את אותו כיוון.
שימו לב לכתיבת סמל השטף המגנטי phi, שעלול להיות מעוות עקב זיהוי העורך.
השטף המגנטי של עירור הוא תנאי הכרחי לביסוס המרה אלקטרומגנטית. יחד עם זאת, ניתן לראות שהזרם הראשוני זורם מאותו קצה והזרם המשני יוצא מאותו קצה, מה שרק שומר על האנרגיה פנימה והחוצה, ואפשר גם לומר שזה שומר על איזון מגנטי (לא יכול להצטבר, הצטברות פירושה שליבת השנאי רוויה לאחר זמן מסוים).
להיפך, אנו יכולים לדעת בקלות את היחס בין הזרמים הראשוניים והמשניים של השנאי על ידי שימוש בביטוי הכוח המגנטו-מוטיבי. היחס ההפוך מתקבל בדרך זו.
מנוסחה זו ניתן לראות שהשנאי הוא פונקציית זרימת זרם משתנה מהמשני לראשוני, והזרם המשתנה הוא תוצאה של נטילת האנרגיה המשנית.
מנקודת המבט הכוחנית, ה-IP כאן אינו כולל את זרם העירור, כי אנו יודעים מהעיקרון שלא ניתן להעביר את חלק העירור. זרם העירור או העירור מספק רק את התנאים להעברת אנרגיה, והעומס עצמו לוקח אנרגיה באופן פעיל.
בהתעלמות מההפסד, הספק הכניסה והספק המוצא שווים, ואין צורך לאגור אנרגיה בשדה המגנטי. השנאי הוא התקן להעברת אנרגיה, לא התקן לאחסון אנרגיה. בשנאי בפועל, נעשה שימוש בחומרים בעלי חדירות מגנטית גבוהה כדי להגביר את השראות העירור כדי להפחית את זרם העירור. מטרת הפחתת זרם העירור היא להפחית אובדן נחושת ואובדן מגנטי.
4. עכבה משותקפת
אנו יודעים בבירור שרק לסליל המשני יש עומס ממשי, ולצד הראשוני אין עומס ממשי, אבל כאשר העומס מחובר, יש זרם ומתח בצד הראשוני, מה שמהווה תופעת עכבה שווה.
תרשים סכמטי של עכבה המשתקפת ראשונית של שנאי
כאשר הפלט נטען, העומס לוקח אנרגיה דרך השנאי, וזרם הכניסה יגדל בהתאם.
יודגש כי השנאי הוא רכיב העברת אנרגיה. רק העירור או הזרם המרגש גורמים לאגירת אנרגיה, שאינה יכולה להיות מועברת לצד המשני לשימוש העומס. כאשר השנאי טעון, הזרם המשני, כלומר הכוח המגנטו-מוטיבי שנוצר על-ידי זרם העומס, הוא הכוח המגנטו-מוטיבי המבטל. עירור הוא הבסיס להבטחת העברת אנרגיה. בלעדיו, המתח המשני לא יתקיים יותר, שלא לדבר על העברת אנרגיה.
עקרון העבודה קובע שהעומס אינו יכול לדרוש אנרגיית עירור לשימוש בעומס, ולכן יש לאפס מגנטי את הסליל הראשי של השנאי. איפוס מגנטי הוא תהליך של שחרור אקטיבי של אנרגיה על ידי השראות העירור הראשונית, אבל הוא לא נותן אותה לעומס, אלא לשחרר אותו דרך נתיב המחובר אליו פיזית. מכיוון שחיבור הליבה הוא חיבור אינדוקטיבי, זרם העירור הוא הבסיס לפעולת השנאי. בלעדיו, איך השנאי יכול ליצור קשר בין שני דברים שאינם מחוברים פיזית?
5. סיכום
אבל מבחינת אנרגיה, השנאי פסיבי. זה לא ישחרר אנרגיה באופן פעיל לעומס. במקום זאת, העומס המחובר לסליל המשני ידרוש אנרגיה מהמקור. נראה שהשנאי מספק אנרגיה, אבל צריך להיות ברור שאנרגיה זו אינה מאוחסנת בשנאי. במקום זאת, הצד הראשוני מספק אנרגיה באופן סינכרוני בתגובה לבקשת העומס בזמן שהעומס דורש זאת. זה נעשה באופן סינכרוני.