Процессы, происходящие в схеме с конденсатором рассмотрены здесь.
Рассмотрим процессы, которые происходят в другой схеме
В исходном состоянии токи через резистор R и индуктивность L равны нулю и напряжение на резисторе равно нулю.
При замыкании выключателя V в момент t=0, напряжение на индуктивности станет равным E, так как возникнет ЭДС самоиндукции, поэтому ток через резистор R останется равным нулю.
Затем начнется постепенное нарастание тока. Скорость изменения тока будет определяться напряжением, приложенным к индуктивности.
Решением этого уравнения является выражение
Формула напряжения на индуктивности
Графики напряжения и тока представляют собой экспоненты, форму которых можно посмотреть в предыдущей статье.
Если попытаться отключить выключатель V, можно заметить в месте разрыва контакта искру, а если разрыв будет сопровождаться замыканием цепи через Вас, то можно получить удар током. Сила удара будет зависеть от значения индуктивности катушки, определяемой числом витков, наличием сердечника, наличием зазора в сердечнике, и от величины тока, который протекал по катушке в момент разрыва.
Проще подключить к клеммам выключателя высокоомный вольтметр и убедиться в скачке напряжения по колебанию стрелки в момент отключения выключателя. В двигателях внутреннего сгорания энергия, накопленная в катушке зажигания, использовалась для создания искры в свече, а для того, чтобы искра была в свече, а не на контактах прерывателя, использовалась вторая обмотка с гораздо большим числом витков и дающая высокое напряжение именно на свечу.
Не стоит подключать индуктивность даже через резистор к генератору прямоугольных импульсов без защитных диодов, так как высокое напряжение, образующееся на катушке индуктивности, может сжечь выходные каскады генератора.
Если Вы очень хотите посмотреть, как нарастает и спадает напряжение на индуктивности, рекомендую следующую схему:
Данная схема предназначена для генератора прямоугольных импульсов напряжением +5V. Если у Вас другой источник, необходимо изменить величину опорного напряжения соответственно выходным параметрам Вашего генератора.
Защитные диоды не позволят напряжению подняться выше 5.5 V, или опуститься ниже -0.5 V, поскольку порог открытия диодов не превышает 0.5 V. Такими защитными цепями снабжены все выходные элементы микропроцессоров серии PIC12, PIC16, PIC18 и многие другие.
Графики напряжения будут очень похожи на графики напряжения на конденсаторе, при подключении его через резистор к источнику прямоугольных импульсов. Следует учесть, что приобрести конденсатор емкостью одну или 1000 микрофарад не составляет трудностей, да и резистор для заряда конденсатора можно взять в сотни килоом. А вот чтобы увидеть напряжение на катушке, надо создать в ней ток хотя бы 10 миллиампер, значит, при напряжении питания 5V сопротивление R должно быть не более 500 Ом. Значит и индуктивное сопротивление дросселя на частотах 10-100 кГц должно быть таким же. Вам понадобится дроссель с индуктивностью 1-10 мкГ. Генератор и осциллограф также должны соответствовать эти частотам и напряжениям.
Если Вам будет интересно, в следующей статье можно рассмотреть, что будет, если подключить к источнику прямоугольных импульсов последовательно резистор, конденсатор и катушку индуктивности.
Спасибо, что дочитали статью до конца.
