Cievka

Si začinajúci elektronik? Tak táto rubrika je určená práve tebe.

Moderátori: mirosne, Moderátori

tamburion
Okoloidúci
Okoloidúci
Príspevky: 5
Dátum registrácie: 04 Feb 2020, 13:44

Cievka

Príspevok od používateľa tamburion » 04 Feb 2020, 13:48

Zdravím,

moja otázka sa týka cievky. Konkrétne priebehu napätia pri odpojení od jednosmerného napätia. Viem, že pri odpojení od zdroja cievka vytvorí "spätný napäťový ráz". Viem nejak zistiť aké veľké reverzné napätie, poprípade prúd, cievka vyprodukuje?

Vopred ďakujem za odpovede!
0

Jerry19
Zaslúžilý člen
Zaslúžilý člen
Príspevky: 1428
Dátum registrácie: 10 Júl 2007, 00:00

Re: Cievka

Príspevok od používateľa Jerry19 » 04 Feb 2020, 13:54

Otazka je, ci ti ide o to aby si tu napatovu spicku tam nemal, alebo chces mat co najvacsiu.

AK sa jej chces zbavit, nemusi ta trapit aka velka tam vznikne. Staci ze tam das diodu k tej cievke antiparalelne so zdrojom. Tzn. katodou na ten koniec cievky kde pojde plus a mas vyriesene... A staci ze ta dioda je prudovo aj napatovo rovnako na tom ako ta cievka... Tzn. Ak mas 12V cievku napr. ide o cievku rele a ide nou 50mA, tak staci ti pouzit aj diodu na najmensie napatie aj hociak schottky, viac ako 12V neuvidi ta dioda... a prud tak isto vacsi ako 50mA cez nu nepojde...

Ta spicka tam vznika preto, ze ked cievkou ide prud, vznikne okolo nej mag pole a zmagnetizuje sa jej jadro. Ked prud vypnes, tak to pole kolabuje a spatne indukuje v tej cievke napatie... No a kedze pruid nema kam ist, lebo si tu cievku odpojil tak napatie leti hore... Ale ked tam bude ta dioda, tak uz ma prud kam ist po odpojeni zdroja a potom to vyzera tak, ze mas napr 12V na cievke, tecie nou prud... odpojis zdroj a prud cievkou zacne klesat aj napatie zacne klesat, a nieje tam prakticky ziadna spicka napatova...


Pokial ti ide o to, ze chces generovat taketo napetove spicky alebo vysoke napatie, no tak mozes pouzit napr. indukcnu cievku, alebo trafo zo stareho televizora...
0

tamburion
Okoloidúci
Okoloidúci
Príspevky: 5
Dátum registrácie: 04 Feb 2020, 13:44

Re: Cievka

Príspevok od používateľa tamburion » 04 Feb 2020, 14:02

Ide skôr o to, akú použiť diódu. Cievka by mala byť napojená na elektrolytický kondenzátor a rád by som, aby bol použiteľný opakovane :)

Čo v prípade, že cievkou ide napätie napr. spomínaných 12V a relatívne veľký prúd (povedzme 100A - nie kondenzátor, ale napr. autobatéria), je veľkosť reverzného napätia závislá od prúdu, ktorý cievkou pred vypnutím pretekal?
0
Naposledy upravil/-a tamburion v 04 Feb 2020, 14:09, upravené celkom 1 krát.

Jerry19
Zaslúžilý člen
Zaslúžilý člen
Príspevky: 1428
Dátum registrácie: 10 Júl 2007, 00:00

Re: Cievka

Príspevok od používateľa Jerry19 » 04 Feb 2020, 14:08

No tak z toho som sa nedozvedel, ze o co ti vlastne ide... Preco na elyt. kondenzator ?

Napis co vymyslas aky uzasny pristroj a niekto ti poradi co sa tam hodi, alebo co je najvhodnejsie riesenie na dosiahnutie tvojho ciela...

To robis menic, alebo nejaky ohradnik elektricky, alebo to je cievka rele, alebo to je nejaky generator elektrosokov ? alebo o co ide ?
0

tamburion
Okoloidúci
Okoloidúci
Príspevky: 5
Dátum registrácie: 04 Feb 2020, 13:44

Re: Cievka

Príspevok od používateľa tamburion » 04 Feb 2020, 14:11

Úprimne, snažím sa porozumieť cievke ako súčiastke a o veľkosti reverzného napätia som sa toho veľa nedočítal. Tak ma to zaujíma.

s tým kondenzátorom je to len pokus - kondenzátor sa nabije na určitú hodnotu, napojí sa na cievku bez jadra a meria sa intenzita magnetického poľa do vybitia kondenzátora - pokus do školy.
0

MARKYS
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 141
Dátum registrácie: 24 Nov 2019, 21:29
Bydlisko: Čadca
Vek: 21

Re: Cievka

Príspevok od používateľa MARKYS » 04 Feb 2020, 14:20

O tom reverznom napätí sa ani nedočítaš, lebo sa neudáva. Niesom ešte natoľko znalý, aby som niečo s istotou hovoril, ale povedal by som, že veľkosť tých napäťových špičiek závisí od napätia a frekvencie, ale ako už napísal hore, jednoducho sa ich zbaviš tou spomínanou diódou :)
0
Nič nevydrží dlhšie ako dočasné riešenie.

tamburion
Okoloidúci
Okoloidúci
Príspevky: 5
Dátum registrácie: 04 Feb 2020, 13:44

Re: Cievka

Príspevok od používateľa tamburion » 04 Feb 2020, 14:26

Frekvenciu neriešim, ide o jednosmerné napätie.

Pri napájaní kondenzátorom nemusím riešiť spätný ráz, keďže sa sleduje magnetické pole pri vybíjaní kondenzátora do prázdna - viem.

Písal som, lebo to zaujíma vo všeobecnosti. :)
0

Jerry19
Zaslúžilý člen
Zaslúžilý člen
Príspevky: 1428
Dátum registrácie: 10 Júl 2007, 00:00

Re: Cievka

Príspevok od používateľa Jerry19 » 04 Feb 2020, 14:28

Cim je ta cievka kvalitnejsia, tym vacsia ta spicka tam bude, pokial to nemas osetrene tou diodou.

Samozrejme zalezi aj na tom aky prud velky ta cievka znesie, aku ma indukcnost, aky velky prud to ucievkou bol vypnuty...


Ale ked je rovnaka cievka inkucnostou rovnaka a prudovo je na jeden amper a pustis do nej 700mA a vypnes, tak na kvalitnejsej cievke od lepsieho vyrobcu bude vacsia spicka...

Zalezi hlavne okrem kvality cievky (pomer indukcnosti ku odporu atd... ) hlavne naindukcnosti a na prude ktory vypnes... Ak mas 10A cievku a vypnes 9A prud tak bude vacsia spicka ako ked mas mensiu cievku 1A a vypnes prud 850mA napr... ktory cez nu isiel... Pri rovnakej indukcnosti. No a samozrejme cim vacsia indukcnost tak isto tym vacsie napatie tam vznikne...

Teda ked sa bavime o normalnych prudoch povedzme do 1A tak potrebujes aby cievka mala co najvacsiu indukcnost a pustat do nej prudu tolko kolko znesie, najviac ako je mozne... A vtedy budes mat najvacsiu tu napatovu spicku pri vcypnuti toho prudu...

Ono je to logicke a jednoduche, ked zoberies kus drotu a spravis jeden zavit, tak aj ked to je hruby drot a mas cievku ktora znesie povedzme 10A, tak ti to ziadne napatove spicky nebude davat pri vypnuti, lebo indukcnost je zanedbatelna... Na druhej strane ale ked mas cievk us milionom zavitov a velkou indukcnostou ktora ale znesie prud len 10mA, tak tiez ti to nemusi davat velke spicky... Ale hlavne potrebujes indukcnost velku...

Ked to mas diodou osetrene, nemusi ta zaujimat aka velka spicka by tam bola bez tej diody...


Tak ako pri cievkach mas tuto napatovu spicku, tak pri kondenzatoroch mas prudovu spicku pri zapnuti kondenzatora na zdroj napr. Kondenzator filtracny v zdroji sa pri vacsich kapacitach chova ked je vybity ako skrat... Velke kondanzatory kludne aj jednu sekundu sa tvaria ako skrat az kym nezacne napatie na nich rast a nezacnu sa nabijat...
0
Naposledy upravil/-a Jerry19 v 04 Feb 2020, 14:36, upravené celkom 1 krát.

Používateľov profilový obrázok
StefanST
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 778
Dátum registrácie: 20 Feb 2012, 22:25
Bydlisko: Nové Zámky

Re: Cievka

Príspevok od používateľa StefanST » 04 Feb 2020, 14:34

Neviem, aké máš znalosti z matematiky, ale skús si pozrieť http://files.gamepub.sk/Bakalar/Fyzika% ... tizmus.pdf.
Zvlášť prechodové javy v obvodoch RL a najmä RLC asi od strany 300.
Alebo si nájdi nejaký jednoduchší popis prechodových javov v RLC.
0

tamburion
Okoloidúci
Okoloidúci
Príspevky: 5
Dátum registrácie: 04 Feb 2020, 13:44

Re: Cievka

Príspevok od používateľa tamburion » 04 Feb 2020, 14:35

Ďakujem :)

Určiť aké maximálne napätie teda asi nie je možné presne určiť inak, ako experimentálne. Dá sa určiť aspoň odhadom? Mám na mysli niečo typu - nepresiahne to 5-násobok napätia zdroja pri maximálnom prúde, na ktorý je cievka dimenzovaná.
0

Jerry19
Zaslúžilý člen
Zaslúžilý člen
Príspevky: 1428
Dátum registrácie: 10 Júl 2007, 00:00

Re: Cievka

Príspevok od používateľa Jerry19 » 04 Feb 2020, 14:39

Da sa to aj vypocitat, ale vysledok nebude s realitou uplne sediet.

Ked budes pri vypocte pocitat s idealnou cievkou, teda ze ma nulovy odpor, tak to ani nepocitaj, to ti vyde uplna blbost alebo nekonecne napatie... Zalezi ako moc zjednodusene to pocitas...

Ked budes ratat aj s odporom cievky a zdroja a komplexne cisla a zlozity vypocet, tak mozes vyratat relativne podobnu hodnotu ako nameras realne...
Ale do toho vypoctu nikdy nezahrnies presne vsetky realne parametre a okolnosti, mas privodne vodice, parazitne rozne veci v obvode atd... takze necakaj ze to spocitas jednoducho a presne...


Ak by si to chcel velmi presne vypocitat, tak to je uroven matematiky PhD, Laplace–Carson transformacie, prechodove deje Maxvelove rovnice a take srandy... Ktore si uz zo skoly aj tak nikto nepamata a nepouziva roky. Ale aj tak musis mat hlavne presny matemeticky model... Nestaci ti vediet len indukcnost cievky... potrebujes nahradnu schemu, hodnoty parazitnych velicin, rozptylovu indukcnost atd...
Prakticky to ale nema zmysel snazit sa to co najpresnejsie namodelovat a vypocitat... Naviac cievky maju tolerancie a ich hodnota a aj parazitne nejake hodnoty, sa kus od kusu lisia aj o 10%.
0
Naposledy upravil/-a Jerry19 v 04 Feb 2020, 14:46, upravené celkom 1 krát.

Používateľov profilový obrázok
StefanST
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 778
Dátum registrácie: 20 Feb 2012, 22:25
Bydlisko: Nové Zámky

Re: Cievka

Príspevok od používateľa StefanST » 04 Feb 2020, 14:44

Pokiaľ máš pripojený "dostatočne" veľký kondenzátor paralelne k cievke, tak by sa to malo dať spočítať. Tak pracujú spínané zdroje.
Ak tam je "len" cievka, potom treba počítať s parazitnou kapacitou cievky (medzizávitové kapacity vinutia) a tá sa exaktne nedá asi dobre spočítať. Ak vieš, môžeš sa pohrať so simulátorom a vidieť, ako to tam prebieha.
0

Jerry19
Zaslúžilý člen
Zaslúžilý člen
Príspevky: 1428
Dátum registrácie: 10 Júl 2007, 00:00

Re: Cievka

Príspevok od používateľa Jerry19 » 04 Feb 2020, 14:51

Na nejake pokusia pocitanie a porovnavanie s realitou je deleko lepsie ako kondenzator pouzit zdroj alebo baterku...

Ale potrebujes cievku ktora trvale moze byt pripojena napr na 12V. Napr. rele alebo cievku z rele... Pripojis ju na 12V a odpojis... Diodu ochrannu si mozes pripojit k zdroju k svorkam, aby sa zabranilo poskodeniu zdroja alebp opouzit baterku...


Lebo ked mas kondenzator, tak ty ked ho pripojis k cievke on sa vybije do cievky a kym ty ho odpojis, tak uz mas vsetko vybite aj pole cievky zaniknute a odmagnetizovane a uz sa nestane nic... Lebo uz prud z kondika netecie, lebo je davno vybity... Ked ho odpojis od cievky...

Na nejake experimentovanie na stole, ideal baterka s nejakou silnou ziarovkou do serie, aby ak to vyskratujes si nezvaral alebo nebodoval ...

No ale aj tak potrebujes aj osciloskop na meranie tych spiciek ... No neviem o co ti ide... Na nejake take hranie bez osciloskopu aj tak nic neporiesis a ked uvidis na osciloskope spicku tak neviem ci ta to potesi alebo co ...

Ked mas nejaky menic alebo zdroj, kde je to spinanie presne riadene, tak to je ina vec... To sa da presne spocitat atd... Ale tam ta cievka/indukcnost pracuje v nejakom prsene definovanom rezime... A tym, ze je tam spatna vazba a regulacia, tak nevadi ani to, ze cievka ma toleranciu nejaku... Idealne a ak sa nejedna o stand-by rezim je to v kontinualnom rezime a cievkou stale tecie nejaky prud... chvil ustupa potom klesa, ma teda trojuholnikovy priebeh. Cievka s achvilu "dobija" a chvilu "vybija" prudom. V to mstand-by aelbo pri malom odbere na vystupe menica je nekontinualny mod, ked prud cievkou spadne do nuly, a dlho dlho nic, lebo kondik na vystupe zdroja/regulatora je nabity a potom pride kratky impulz alebo seria a doplni sa kondik... ale tam zase cievka sa nabije a vybije... Nikdy nie je stav ze sa cievka nabije a potom sa odpoji a je vo vzduchu, alebo ma megaohmovu zataz, ze tam napatie vyleti hore...

No proste, je inak pocitat ked mas presne definovanu zataz a rezim ako ten menic funguje ako ked ratas ze cievka sa nabije a potom sa odpoji a teda zataz je nekonecno ohmov... S nekonecnom sa dost zle pocita... A samozrejem su tam nejake zvody medzi zavitmi atd. nie je to naozaj nekonecno, ale moze zalezat aj od vlhkosti vzduhcu atd... Takze to tazko potom nieco pocitat ked nemas vobec presne definovany ten stav... A uz len tym ze tam napojis sondu alebo merak, ktory ma 10Mega odpor tak ta spicka vyzera inak ako ked ho tam nepripojis... Teda inym osciloskopom s nejakou vysokoimpedancnou sondou s viac ako 10M nameras inu spicku...
0
Naposledy upravil/-a Jerry19 v 04 Feb 2020, 15:08, upravené celkom 1 krát.

breta1
Power user
Power user
Príspevky: 9330
Dátum registrácie: 06 Feb 2009, 00:00
Bydlisko: brno

Re: Cievka

Príspevok od používateľa breta1 » 04 Feb 2020, 15:06

Zkusím to zjednodušeně a s jednoduchou matematikou.
Každá ideální cívka s indukčností L, kterou protéká proud I, vytvoří po přerušení proudu teoreticky nekonečně vysoké napětí.
V praxi to tak nebude, protože cívka není ideální (má vlastní kapacitu C) a nekonečné napětí nevznikne kvůli tomu, že se zapálí oblouk, který nashromážděnou energii E v cívce L vybije. Omezit napětí při přerušení proudu cívkou můžeš např.paralelně připojeným kondenzátorem C k cívce L.

Ale konkrétně, bez velké matematiky:
Energie E shromážděna v cívce L, kterou teče proud I je 0,5LI². Při přerušení proudu I se celá energie přelije do kondenzátoru C, který bude mít energii 0,5CU². Pak se zase energie přelije zpět do L a tak pořád dokola, je to kmitavý obvod LC. Toto přelévání energií se ale v praxi po čase zastaví, protože ani L, ani C nejsou ideální a energie se promarní na teplo.
A teď třeba konkrétní příklad.
Mějme cívku L=1H, kterou protéká proud 1A a k ní je připojen kondenzátor 1uF. Přerušíme proud a vypočteme indukované napětí.
Protože platí
0,5LI²=0,5CU², bude napětí na cívce
U=I√(L/C)
V našem případě (pokud jsem se nespletl) to vyjde 1000 V
0
Naposledy upravil/-a breta1 v 04 Feb 2020, 15:11, upravené celkom 1 krát.

Jerry19
Zaslúžilý člen
Zaslúžilý člen
Príspevky: 1428
Dátum registrácie: 10 Júl 2007, 00:00

Re: Cievka

Príspevok od používateľa Jerry19 » 04 Feb 2020, 15:10

Cievka 1H na prud 1A... tak to je zaujimava cievka... :) Aky asi bude mat odpor a Q factor a dalsie parametre taka cievka... Realne aj keby si taku cievku mal , tak tie hodnoty realne budu daleko od tych idealnych...

Teda ak sa nebavime o supravodivych cievkach. Ak mas taku cievku a chladis ju na teploty blizke 0Kelvinov tak tam sa daju dosiahnut zaujimave parametre...

Teoreticky samozrejme mas pravdu... s idealnymi suciastkami atd.. to tak plati...
A ak v tvojom priklade pouzijes 100nF tak budes mat 10 000V a 10n 100kV... Energia je tam ta ista... Kondik idealny zase ked sa bavime vsetk oidealne... 10n nabity na tych 100kV ma v sebe tolko isto energie ako kondik 1uF nabity na 1kV.

Ale zase, ked ten kondik len normalne pripojis na tu cievku a pustis tam prud ktory potom vypnes, tak tam bude len kratka spicka, ono tam vzniknu tlmene kmity a zacne to oscilovat medzi tou cievkou a kondikom... Rezonancny obvod mas LC... Pole cievky skolabuje kondik sa nabije a zas kondik sa vybije do cievky, ktora sa zmagnetizuje a tak dokola tlmene kmity... Takze neviem ci chces toto vidiet na osciloskope... Vola sa to ringing, taketo tlmene kmity za prechodovym dejom, v tvojom pripade vypnutie prudu, ked mas aj parazitne indukcnosti aj kapacity...
0

breta1
Power user
Power user
Príspevky: 9330
Dátum registrácie: 06 Feb 2009, 00:00
Bydlisko: brno

Re: Cievka

Príspevok od používateľa breta1 » 04 Feb 2020, 15:30

10n nabity na tych 100kV ma v sebe tolko isto energie ako kondik 1uF nabity na 1kV.

Sice o nic nejde, ale není to o dva řády vedle?.
0

JohnnyElektro
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 386
Dátum registrácie: 16 Júl 2019, 14:22

Re: Cievka

Príspevok od používateľa JohnnyElektro » 04 Feb 2020, 15:30

tamburion napísal:Určiť aké maximálne napätie teda asi nie je možné presne určiť inak, ako experimentálne. Dá sa určiť aspoň odhadom? Mám na mysli niečo typu - nepresiahne to 5-násobok napätia zdroja pri maximálnom prúde, na ktorý je cievka dimenzovaná.
Mas teoreticke idealne vztahy pevne dane (ale ako bolo spomenute, idealny induktor v realite nemas).
Pokial sa chces odrazit aspon trochu k realite, odporucil by som ti nasledovny vzorec.
H=V*s/A. To je vztah henryho jednotky s napatim, casom a prudom.

Ak vyjadris napatie V=H*A*1/s=H*A*f, tak vidis ze velkost napatia je priamo umerna sucinu prudu a induktancie a frekvencie. Pri vypnuti mas frekvenciu velmi vysoku, nastane zmena no pole bude existovat iba neuveritelne kratky cas, prud ktory stihne za ten cas pretiect je naboj C=s*A. Tento naboj je zavisly od casu posobenia tohto velkeho napatia ako C=s*s*V*1/H. Cize ten kratky cas zmeny na druhu krat napatie ktore posobilo a nepriamo umerny induktancii. Ak si chces vytusit ten naboj co ta mozno bude cakat, tak pri beznom profi vypnuti a negativnom uvazovani je to pod mikrosekundu.
Ak pustis 1A cez 1H induktor a odoberies toto napatie za 1 mikrosekundu, tak naboj bude miliontina*miliontina*1*(napatiepotrebne pretlacit 1A cez 1H induktor pri frekvencii 1/milion). Napatie tam potom bude cakat na urovni 1 milion voltov. Toto napatie vsak pri prechode prudu klesne milion nasobne ak prejde miliontina naboja prec. Asi tak by som to priblizil ak sa nemylim z toho vzorca samozrejme (mam pocit ze sa mylim v skale). To by bola idealna teoria, ale ten vypocitany naboj by sa mal priblizovat realnemu naboju, pri nejakej zmene/vypnuti.

to som sa naucil ja a pripajam ze mozno je to cele zle.
0

Napísať odpoveď