Inductie

Vormen van inductie Transformatie Zelfinductie

Indeling inductie

Invloed van een permanent magnetisch veld op een keten door positie verandering

Invloed van magnetisch veld primaire keten op secundaire keten, door verandering van: positie stroomsterkte (wederkerige inductie)

Invloed van het eigen magnetische veld van de keten door verandering van stroom in de keten (zelfinductie)

Generator

Opwekken van spanning door verplaatsing van een elektrisch geleidende draad in een permanent magneetveld.

Indeling

Vorige week vormen van wisselspanning Indeling inductie / vormen van inductie

Vandaag Voorbeelden inductie / vormen van

inductie Condensator / Capaciteit Reactantie / Impedantie

Sleepringen (borstels)

WisselspanningPulserende

gelijkspanning

Generatoren / motoren

Permanent Vaste magneten met verplaatsing

Uitwendig Uitwendige spanningsbron opwekking

magneetveld

Zelfstandig Opgewekte spanning gebruikt voor opwekking

magneetveld serie of shunt

Inductie / Transformatie

Wisselspanning - wisselend magneetveld - wisselspanning

Twee spoelen (primair & secundair) verbonden door magnetisch veld

Wikkelverhoudingnp / ns = Up / Us

np / ns = Is / Ip Ideale trafo => Pin = Puit

Zelfinductie

Gelijkspanning (spanningsverandering) Wisselspanning

Opwekken tegen-emk (spanningsval) Weerstand voor wisselspanning is de

reactantie (X) Zelfinductiewaarde van een spoel (L)

– Eigenschappen spoel Eenheid L is “henry”

UL = L x i / t

Reactantie spoel

XL= Um / Im

XL = LReactantie neemt toe naarmate de

frequentie toeneemt bij f = 0 (gelijkstroom) is er geen

reactantie bij f = is de reactantie

Wederzijdse inductie

Galvanische scheidingKoppelfactor (k)Coëfficiënt van wederzijdse inductie

(M)M = k V L1 x L2

(Usec = M x I1 / t)

Opbouw condensator

2 geleiders + IsolatorUitvoeringen

Vast– Plaat– Blok

Instelbaar– Platen

Principe condensator

Capaciteit

Capaciteit (C) in farad (F)C = Q / U

Q is de lading U is het spanningsverschil

C = .A / d is de diëlectrische

constante A is opp. platen d onderlinge afstand

d

Lading en energie

Q = C x U

W = ½ Q x UW = ½ C x U2

W is energie in joule Q is lading in coulomb U is spanningsverschil in volt

Schakelingen

Schakelingen met condensator en spoel Serie (I gelijk) Parallel (U gelijk)

Reactantie Schakelingen net als met weerstanden Frequentieafhankelijk

Schakeling

Serie Condensator

– Toename afstand => 1/Cv = 1/C1 + 1/C2

Spoel– Toename inductie => LV = L1 + L2

Parallel Condensator

– Toename oppervlak => CV = C1 + C2

Spoel– Toename doorsnede => 1/Lv = 1/L1 +

1/L2(verlaging van I)

Reactantie spoel

XL= Um / ImXL = L

Reactantie neemt toe naarmate de frequentie toeneemt

– bij f = 0 (gelijkstroom) is er geen “verandering”– bij f = is er maximale verandering

Spoel

Reactantie condensator

XC= Um / ImXC = 1 / C

Reactantie neemt af naarmate de frequentie toeneemt

– bij f = 0 (gelijkstroom) is er geen “verbinding”– bij f = is de reactantie minimaal

Condensator

Reactantie / Impedantie

Reactantie is gelijk aan impedantie met een faseverschuiving van 90° tussen de stroom en de spanning Spoel => stroom ijlt na op de spanning Condensator => stroom ijlt voor op de

spanning

Impedantie / Admittantie

Z = Umax / Imax

Z is de impedantie in Ohm ()

Y = Imax / Umax = 1 / Z Y is de Admittantie in 1/

Weerstand (U en I)

u en i in fase

condensator (U en I)

Spoel (U en I)

Reactantie / Impedantie

Reactantie is gelijk aan impedantie met een faseverschuiving van 90° tussen de stroom en de spanning Spoel => stroom ijlt na op de spanning Condensator => stroom ijlt voor op de

spanning

Fasor diagram

Reële weerstand, u en i in fase weerstand op x-as

Spoel i ijlt 90º na op u reactantie spoel op y-as (naar boven)

Condensator i ijlt 90º voor op u reactantie condensator op y-as (naar onder)

Fasor diagram

XC

XL

XR

XC

XL

R

Z

U

Reactantie

Impedantie

Z = V R2 + X2

Condensator Z = V R2 + (1/ C)2

Spoel Z = V R2 + (L)2

Combinatie Z = V R2 + ((L) - (1/ C))2

Impedantie / Admittantie

Z = Umax / Imax

Z is de impedantie in Ohm ()

Y = Imax / Umax = 1 / Z Y is de Admittantie in 1/

max.22

1IIeff

22

1uUeff

d

AC

fLXL 2

fCXC

2

1

t

t

i

uZ

R

Xtan

22 XRZ

LCf

2

10

P

S

N

Nn IUP

SP UnU .

nII SP .