Was bedeutet es, mehrere Spulen zu haben, die das Magnetfeld aktivieren? Warum kann ich nicht nur einen großen Draht oder einen Gewindedraht an einem Motor haben? Entschuldigung, es ist eine Art Baby-Frage, aber ich konnte die Antwort nicht finden.
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Antworten:
Es ist wahr, dass nur das Volumen und die Leistung, die der Wicklung zugeführt werden, für das Magnetfeld in Elektromagneten und Motoren von Bedeutung sind. Sie könnten also eine Wicklung mit einer Windung haben.
Leider würde eine einzelne Windung (im Allgemeinen) einen sehr hohen Strom und eine sehr niedrige Spannung erfordern. Dies trifft auf die Skalen zu, mit denen wir arbeiten, und auf die Werte, die physikalische Konstanten zufällig haben.
Praktische Elektromagnete verwenden einen relativ billigen Trick, um die Spannung zu erhöhen und den Strom zu verringern, indem sie den kurzen, fetten Draht einer einzelnen Windung in einen langen, dünnen Draht aufteilen, der mehrmals gewickelt ist. Da jede Windung eine andere Spannung hat, müssen sie voneinander isoliert werden.
Ein großer Vorteil von dünnen Drähten in der Wicklung besteht darin, dass die Anschlussdrähte eine angemessene Dicke aufweisen und dennoch einen viel geringeren Widerstand als die Arbeitswicklung aufweisen können.
Ein Nachteil dieses Tricks ist, dass kreisförmige Drähte nicht 100% der verfügbaren Fläche ausfüllen und die Isolierung auch etwas Platz beansprucht, sodass wir im Vergleich zu einer einzigen Windung etwas Kupferfläche verlieren. Der Trick ist jedoch so billig und nützlich, dass diese Ineffizienz in Bezug auf die Fläche für fast alle Anwendungen einen geringen Preis für die Vorteile darstellt (bei einigen sehr großen Maschinen wird Draht oder Stab mit quadratischem Querschnitt für Wicklungen verwendet, um die Packungsdichte zu verbessern). .
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Kein Problem - schauen Sie sich den Rotor der meisten Asynchronmotoren an:
Der Aluminiumkäfig (Eichhörnchenkäfig) ist nicht isoliert und es handelt sich im Grunde genommen um eine kurze Umdrehung.
Ein Magnetfeld wird durch gegenwärtige UND-Windungen erzeugt, so dass Sie Windungen gegen Strom und umgekehrt tauschen können. Wenn Sie jedoch an der Herstellung eines Induktors mit bestimmten Eigenschaften interessiert sind, müssen Sie ihn mithilfe mehrerer Windungen konstruieren, um die Induktivität für den vorgesehenen Schaltkreis zu optimieren, da die Verfügbarkeit von Magnetkernmaterialien begrenzt ist.
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Der Grund, warum Sie eine Isolierung benötigen, besteht darin, sicherzustellen, dass der Strom um jede Schleife fließt, wenn Sie sie spulen. Wenn es nicht so wäre, könnte es einfach "geradeaus" gehen. Sie können zwar einen großen Draht haben, aber Sie benötigen mehr Strom, um die gleichen Ergebnisse zu erzielen.
Das ist die Anzahl der Windungen, die N in allen Magnetfeldformeln tatsächlich angibt. Tatsächlich können Sie ein Vielfaches des Stroms in einem bestimmten Raum haben.
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Sie können es mit einer einzigen Schleife tun, und ich habe dies getan gesehen. Die Drähte sind jedoch riesig und müssen auf besondere Weise hergestellt werden. Zum Beispiel wird der Draht (mehr: Sammelschiene) als Keilquerschnitt extrudiert und dann in einer Spirale gewalzt, um einen rechteckigen Querschnitt zu erhalten.
Aber die Strömung wird gewaltig sein. Wenn sich Ihr Eingang nicht dazu eignet, einen solchen Strom zu liefern, funktioniert er nicht.
Die Magnetkraft ist Ampere x die Anzahl der Umdrehungen. Sie müssen die Anzahl der Windungen und die Kabelgröße sorgfältig kalibrieren, damit sie der Fähigkeit Ihrer Schaltung entsprechen, sie anzusteuern. Dies in einer Umdrehung zu tun, würde ein ziemlich extremes Maß an Ruckeln erfordern, um die Spannung sehr niedrig und die Verstärker sehr hoch zu machen.
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