Большая Советская Энциклопедия (ИН) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 96

  Лит.: Калашников С. Г., Электричество, М., 1970 (Общий курс физики, т. 2), гл. 9.

  Г. Я. Мякишев.

Индуктивность взаимная

Индукти'вность взаи'мная, величина, характеризующая магнитную связь двух или более электрических цепей (контуров). Если имеется два проводящих контура (1 и 2 , см. рис. ), то часть линий магнитной индукции, создаваемых током в первом контуре, будет пронизывать площадь, ограниченную вторым контуром (т. е. будет сцеплена с контуром 2). Магнитный поток Ф12 через контур 2, созданный током I1 в контуре 1, прямо пропорционален току:

Коэффициент пропорциональности M12 зависит от размеров и формы контуров 1 и 2, расстояния между ними, их взаимного расположения, а также от магнитной проницаемости окружающей среды и называется взаимной индуктивностью или коэффициентом взаимной индукции контуров 1 и 2. В системе СИ И. в. измеряется в генри .

  Если ток I2 течёт в контуре 2, то магнитный поток Ф12 через площадь контура 1 также пропорционален току:

причём M21 = M12.

  Наличие магнитной связи между контурами проявляется в том, что при изменении тока в одном из контуров появляется эдс индукции в соседнем контуре. Согласно закону индукции электромагнитной ,

(3)

где E2 и E1 — возникающие в контурах 2 и 1 эдс индукции, а DФ12 и D Ф21 — изменение магнитных потоков через соответствующие контуры за время Dt .

  Через И. в. выражается взаимная энергия W12 магнитного поля токов I1 и I2 :

знак в (4) зависит от направления токов.

  Лит.: Калашников С. Г., Электричество, М., 1970 (Общий курс физики, т. 2), гл. 10.

  Г. Я. Мякишев.

Рис. к статье Индуктивность взаимная.

Индуктивный датчик

Индукти'вный да'тчик,измерительный преобразователь угла поворота или перемещения в изменение индуктивности. И. д. представляет собой катушку индуктивности с магнитопроводом, подвижный элемент которого (якорь) перемещается под воздействием измеряемой величины. Вследствие изменения воздушного зазора в магнитопроводе меняется его магнитное сопротивление и, следовательно, индуктивность катушки. Для измерений катушку И. д. включают в дифференциальную или мостовую измерительную схему переменного тока, у которой указывающий элемент проградуирован в единицах измеряемой величины. Наиболее часто применяют И. д. с переменным зазором (а ) и переменной площадью зазора (б ). Первые используются для измерений малых перемещений (от долей мкм до 3—5 мм ); вторые — для перемещений от 0,5 до 15 мм . Для измерения перемещений в маломощных устройствах, например в стрелочных измерит приборах, применяют И. д., катушки которых питаются от источника тока высокой частоты (5—50 Мгц ) либо служат обмотками высокочастотных колебательных контуров.

  Лит.: Туричин А. М., Электрические измерения неэлектрических величин, 4 изд., М.—Л., 1966.

Схема конструкции индуктивного датчика: а — с переменным воздушным зазором; б — с переменной площадью воздушного зазора: 1 — катушка индуктивности; 2 — сердечник; 3 — якорь.

Индуктор нагревательный

Инду'ктор нагрева'тельный (лат. inductor, от induce — ввожу, нахожу, побуждаю), электромагнитное устройство, предназначенное для индукционного нагрева . И. н. состоит из двух основных частей — индуктирующего провода, с помощью которого создаётся переменное магнитное поле, и токоподводов для подключения индуктирующего провода к источнику электрической энергии. Проводящее электрический ток тело, помещенное в магнитное переменное поле, нагревается вследствие теплового действия вихревых токов, наводимых в участках изделия, непосредственно охватываемых индуктирующим проводом. В основном все типы И. н. могут быть разделены на два вида: одновременного и непрерывно-последовательного нагрева. В первом случае площадь индуктирующего провода примерно равна площади нагреваемой поверхности, что позволяет одновременно нагревать все её участки. При втором способе нагреваемое изделие перемещают относительно индуктирующего провода, последовательно нагревая участки поверхности изделия.

  Существуют И. н. для поверхностного нагрева и закалки различных изделий (деталей), для сквозного нагрева кузнечных заготовок, нагрева листового материала, для плавки металлов и др., различающиеся конструктивным выполнением, частотой питающего электрического тока, материалом магнитопровода индуктирующей системы и пр. На рис. 1 показан И. н. для нагрева под закалку простых цилиндрических деталей способом одновременного нагрева. Чтобы избежать перегрева и расплавления индуктирующего провода, его выполняют массивным. Такие И. н. питают током с частотой 10 кгц . На поверхности индуктирующего провода расположены отверстия для подачи на нагретую деталь закалочной воды после выключения электрического тока. Таким образом одновременно охлаждается и сам И. н.

  Простейшим многовитковым И. н., предназначенным для закалки внутренних поверхностей деталей, является соленоид . Соленоидными И. н. нагревают внутренние цилиндрические поверхности диаметром 50 мм и более. При диаметрах отверстий меньше 30 мм используют петлевые И. н. с магнитопроводом (рис. 2 ), а для нагрева внутренних цилиндрических поверхностей диаметром меньше 15 мм — стержневые И. н. в виде трубки, диаметр которой на несколько мм меньше диаметра обрабатываемого отверстия. Трубка по отношению к отверстию располагается коаксиально. Для сквозного нагрева кузнечных заготовок применяют И. н., изготавливаемые из трубки, которая при большой длине разделяется на несколько секций с отдельным охлаждением.

  Плоские поверхности изделий нагревают для закалки И. н. с индуктирующим проводом в виде плоских спиралей или зигзагов (для малых нагреваемых площадей) либо непрерывно-последовательным способом нагрева с перемещением нагреваемой детали над индуктирующим проводом (рис. 3 ). Существуют секционированные И. н. с отдельными подводами электрического тока к каждой секции; включая или выключая в определённом порядке секции, можно закаливать (нагревать) поверхности переменной ширины и требуемой формы. Нагрев торцевых поверхностей производится И. н. зигзагообразной формы; для равномерного нагрева поверхности деталь вращают. Листовой материал и ленты наиболее эффективно нагреваются в поперечном магнитном поле (рис. 4 ), при этом толщина листа должна быть меньше глубины проникновения тока (обычно на частотах от 10 до 70 кгц ). Нагрев и закалку зубьев шестерни производят в петлевом И. н., охватывающем зуб с двух сторон. Чтобы закалить впадину между зубьями, индуктирующий провод располагают вдоль окружности шестерни, устанавливая против впадин магнитопроводы, входящие при рабочем положении внутрь впадин.