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两段导线,一段缠绕在铁上,一段直接圈起来。分别通电时,为什么圈起来的会短路? 插座电线太长怎么缠

2022-05-17 22:13:40社会

两段导线,一段缠绕在铁上,一段直接圈起来。分别通电时,为什么圈起来的会短路? 插座电线太长怎么缠

两段导线,一段缠绕在铁上,一段直接圈起来。分别通电时,为什么圈起来的会短路?

提问者说两段相同的导线,一个绕在铁芯上,制作成带铁芯的线圈,另一个直接制作成空心线圈,然后将它们分别接于交流电中,结果空心线圈出现短路,而带铁芯的线圈却未出现短路。之所以出现这种情况,是因为两个线圈的电感量不一样所致。▲ 空心电感线圈。

上图是一个直接用漆包线绕制而成的空心线圈。▲ 带有磁芯的电感线圈。

上图是一个带有磁芯(亦可以是铁芯)的电感线圈。

我们知道,一个空心的电感线圈,在其匝数不变时,只要插入磁芯或铁芯,其电感量就会增大,也可以说,在电感量相同时,线圈带有铁芯或磁芯时可以减少线圈的圈数,故我们看到的各种电感量较大的线圈一般都是绕制在磁芯上,这样只要较少的圈数即可达到所需的电感量。一般只有那些超高频电路中用的电感量在几μH的电感线圈才制作成空心线圈。

下面我们再来说一下为何两个电感量不一样的线圈通过相同频率的交流电时,空心线圈为何会发生短路?

我们知道,电感线圈对交流电存在着感抗XL,其计算公式为XL=2πfL。由公式可见,交流电频率越高,电感量越大,则线圈的感抗就越大。假设提问者制作的空心线圈的电感量为0.1H,而带铁芯的线圈的电感量为1H,所用的电压为AC220V,频率为50Hz,按上述公式计算,两个线圈的感抗XL分别为31.4Ω和314Ω,若将这两个线圈分别接入AC220V,则流过两个线圈的电流分别为7A和0.7A。由此可见,插入铁芯的线圈之所以未出现短路,是因为插入铁芯后,线圈的电感量增大了,具有较高的感抗,故不会出现短路。

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