Ympärillämme oleva maailma on täynnä erilaisia sähkölaitteita ja utelias henkilö tahallaan tai tahattomasti kiinnostunut fyysisistä prosesseista, jotka tapahtuvat niiden aikana toiminta. Samalla asiantuntijoiden keskusteluissa termi itsensä induktio vilkkuu usein ja haluan ymmärtää, mikä ilmiö on tämän termin takana.
Itseinduktiolla, kuten nimestä heti käy ilmi, on yhteinen luonne tavanomaisen induktion kanssa, joka puolestaan kuvaa vuorottelevaan magneettiin sijoitetun johtimen sähkövirran suhdetta ala. Tiedetään, että virran virtauksen aiheuttaa EMF-lähde. Näin ollen itseinduktioilmiö on EMF: n ulkonäkö, joka vektorina on suunnattu lähdettä vastakkaiseen suuntaan. Tosiasiassa tämän ilmiön läsnäolo estää johtimen virran liian nopean nousun tai laskun, joka tapahtuu eksponentiaalilain, kuvan 1 mukaisesti.
Itseinduktion vaikutus virranmuutoksen nopeuteen ja suuntaan
Itseinduktio ilmiönä on ominaista induktiivisille elementeille. Hyvä esimerkki tästä on induktori. Se on eristetyn langan käämi ja useimmissa tapauksissa se on lisäksi verhottu rautasydämelle induktanssin lisäämiseksi.
Itseinduktion EMF: n suuruus on verrannollinen kelan induktanssin tulokseen sen läpi kulkevan virran muutosnopeudella ja päinvastaisella merkillä. Siksi, jos virran voimakkuuden kasvaessa itseinduktion EMF on suunnattu lähteen EMF: ää vastaan ja estää virran kasvu, sitten kun virta laskee, se päinvastoin summautuu siihen ja estää siten virran laskun nykyinen. Itse induktanssin läsnäolo piirissä itsensä induktion takia tasoittaa virtasyötöt tehokkaasti.
Itse induktion kaukaisena mekaanisena analogiana voidaan viitata Newtonin kolmanteen lakiin: for vaikutus voiman runkoon saa aikaan vastavoiman, joka on suunnattu täsmälleen päinvastoin suunta.
Esimerkkejä hyödyllisistä ja haitallisista itsensä indusoitumisista
Itseinduktioilmiötä käytetään usein tarkoituksellisesti käytännössä. Esimerkiksi virtapiirin loisteputkessa syötetään rikastin, joka kytketään päälle kuvan 2 mukaisesti. Kun käynnistin on katkaissut piirin, rikastin pitää itsensä induktion takia jännitettä jonkin aikaa niiden kiinnittimet, ts. lampun päällä, mikä riittää sytyttämään sen ja siirtymään normaalitilaan hehku.
Toinen esimerkki on bensiinimoottorin sytytysjärjestelmä. Se sisältää myös rikastimen. Kun virta-virta on avattu liukusäätimellä tai puolijohde-avainelementillä, tapahtuu jyrkkä nousu Itseinduktion EMF, jonka jännite on riittävä kynttilän kipinävälin sähköiseen hajoamiseen, kuva 3.
Esimerkki itseinduktion haitallisista seurauksista on pistorasioiden, automaattikoneiden ja vastaavien kytkinlaitteiden koskettimien palaminen, kuva 4. Tällöin ohittava kipinä johtaa työpinnan sähköiseen korroosioon, johon liittyy sen kiihtynyt ikääntyminen.