ឧទាហរណ៍នៃសំណួរពិភាក្សាអំពីអាំងឌុចស្យុង
អាំងឌុចស្យុង គឺជាគោលគំនិតជាមូលដ្ឋានមួយនៅក្នុងអគ្គិសនី និងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ វាវាស់ស្ទង់សមត្ថភាពរបស់សៀគ្វីមួយក្នុងការបង្កើតកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ូទ័រ (EMF) ជាការឆ្លើយតបទៅនឹងចរន្តអគ្គិសនីដែលកំពុងផ្លាស់ប្តូរ។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងនឹងគ្របដណ្តប់ឧទាហរណ៍ និងការពិភាក្សាស៊ីជម្រៅមួយចំនួន ដើម្បីយល់កាន់តែច្បាស់អំពីគោលគំនិតនៃអាំងឌុចស្យុង។
សេចក្តីផ្តើមអំពីអាំងឌុចស្យុង
មុននឹងពិភាក្សាអំពីឧទាហរណ៍នានា ចូរយើងពិនិត្យមើលថាអាំងឌុចស្យុងជាអ្វី។ អាំងឌុចស្យុងត្រូវបានផ្តល់និមិត្តសញ្ញា \(L\) ហើយត្រូវបានវាស់វែងជា Henrys (H)។ អាំងឌុចស្យុងអាចកើតឡើងក្នុងទម្រង់សំខាន់ពីរគឺ អាំងឌុចស្យុងខ្លួនឯង និង អាំងឌុចស្យុងទៅវិញទៅមក។
– អាំងឌុចស្យុងដោយខ្លួនឯង៖ អាំងឌុចស្យុងដោយខ្លួនឯង គឺជាអាំងឌុចស្យុងដែលបង្កើតឡើងដោយឧបករណ៍របុំនៅលើខ្លួនវា នៅពេលដែលមានការប្រែប្រួលនៃចរន្តអគ្គិសនីកើតឡើង។ នេះត្រូវបានផ្តល់ដោយសមីការ៖
\[ V_L = L \frac{dI}{dt} \]
ដែល \( V_L \) ជាវ៉ុលដែលបង្កឡើង \( L \) ជាអាំងឌុចស្យុង និង \( \frac{dI}{dt} \) ជាអត្រានៃការផ្លាស់ប្តូរចរន្ត។
– អាំងឌុចស្យុងទៅវិញទៅមក៖ អាំងឌុចស្យុងទៅវិញទៅមកកើតឡើងនៅពេលដែលរបុំពីរមានឥទ្ធិពលលើអាំងឌុចស្យុងរបស់គ្នាទៅវិញទៅមក។ សមីការគឺ៖
\[ V_{L1} = M \frac{dI_2}{dt} \]
និង
\[ V_{L2} = M \frac{dI_1}{dt} \]
ដែល \(M\) គឺជាអាំងឌុចស្យុងទៅវិញទៅមករវាងរបុំទាំងពីរ។
សំណួរឧទាហរណ៍អាំងឌុចស្យុង
ដើម្បីយល់កាន់តែច្បាស់អំពីអាំងឌុចតង់ស៍ ចូរយើងពិនិត្យមើលឧទាហរណ៍នៃបញ្ហាមួយចំនួន។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 1: អាំងឌុចស្យុងខ្លួនឯង
របុំមួយមាន 200 ជុំ ហើយចរន្តប្រែប្រួលពី 0 ទៅ 5 A ក្នុងរយៈពេល 2 វិនាទី។ ប្រសិនបើលំហូរម៉ាញេទិកគឺ 5 Weber សូមគណនាអាំងឌុចស្យុងនៃរបុំ។
ប៉េបាហាសាន៖
អាំងឌុចស្យុង \(L\) អាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើទំនាក់ទំនងរវាងលំហូរម៉ាញេទិក (\( \Phi\)) ចំនួនជុំ (\(N\)) និងចរន្ត (\(I\))។
\[ \Phi = L \គុណ I \]
វាត្រូវបានគេស្គាល់,
\( N = 200 \)
\( I = 5 \) A
\( \Phi = 5 \) វេប៊ើរ
ដូច្នេះ,
\[ L = \frac{\Phi}{I} \]
\[ L = \frac{5}{5} \]
\[ L = 1 \text{ ហេនរី} \]
របុំនេះមានអាំងឌុចស្យុង 1 ហេនរី។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 2: ថាមពលក្នុងអាំងឌុចស្យុង
សូលេណូអ៊ីតដែលមានអាំងឌុចស្យុង 3 H ត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ដោយចរន្តអគ្គិសនី 2 A។ គណនាថាមពលដែលរក្សាទុកក្នុងសូលេណូអ៊ីត។
ប៉េបាហាសាន៖
ថាមពលដែលរក្សាទុកក្នុងអាំងឌុចទ័រត្រូវបានផ្តល់ដោយសមីការ៖
\[ W = \frac{1}{2} LI^2 \]
វាត្រូវបានគេស្គាល់,
\( L = 3 \) H
\( I = 2 \) A
ដូច្នេះ,
\[ W = \frac{1}{2} \គុណ 3 \គុណ 2^2 \]
\[ W = \frac{1}{2} \គុណ 3 \គុណ 4 \]
\[ W = \frac{1}{2} \គុណនឹង 12 \]
\[ W = 6 ជូល \]
ដូច្នេះថាមពលដែលរក្សាទុកក្នុងសូលេណូអ៊ីតគឺ 6 ជូល។
ឧទាហរណ៍ទី 3: អាំងឌុចស្យុងទៅវិញទៅមក
ខ្សែរបុំពីរ គឺ A និង B មានអាំងឌុចស្យុងទៅវិញទៅមក 0,5 H។ ប្រសិនបើចរន្តនៅក្នុងខ្សែរបុំ A ផ្លាស់ប្តូរទៅតាមសមីការ \( I_{A}(t) = 3t\) សូមគណនាកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ូទ័រនៅក្នុងខ្សែរបុំ B នៅ \( t = 4\) s។
ប៉េបាហាសាន៖
កម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ូទ័រ (EMF) នៅក្នុងរបុំ B អាចត្រូវបានគណនាដោយ៖
\[ V_{L_B} = M \frac{dI_A}{dt} \]
វាត្រូវបានគេស្គាល់,
\( ម = ០.៥ \) ហ
\( I_{A}(t) = 3t \)
អត្រានៃការប្រែប្រួលចរន្ត \( \frac{dI_A}{dt} \) គឺជាចំនួនថេរ ពោលគឺ 3 A/s។
ដូច្នេះ,
\[ V_{L_B} = 0,5 \គុណ 3 \]
\[ V_{L_B} = 1,5 \text{ V} \]
ដូច្នេះកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ូទ័រនៅក្នុងរបុំ B នៅ ∙(t = 4)s គឺ 1,5 វ៉ុល។
ឧទាហរណ៍បញ្ហាទី 4: សៀគ្វីស៊េរី RL
ពិចារណាសៀគ្វី RL ស៊េរីមួយដែលមានរេស៊ីស្តង់ដែលមានភាពធន់ 5 អូម និងអាំងឌុចទ័រដែលមានអាំងឌុចទ័រ 2 H។ ប្រសិនបើវ៉ុលគឺ 10 V DC ហើយកុងតាក់ត្រូវបានបិទនៅ \(t = 0\) សូមគណនាចរន្តនៅក្នុងសៀគ្វីនៅ \(t = 1\) វិនាទី។
ប៉េបាហាសាន៖
នៅពេលដែលកុងតាក់ត្រូវបានបិទ ចរន្តនៅក្នុងសៀគ្វី RL កើនឡើងតាមសមីការ៖
\[ I(t) = \frac{V}{R} \left( 1 – e^{-\frac{R}{L}t} \right) \]
វាត្រូវបានគេស្គាល់,
\( វី = 10 \) វី
\( R = 5 \) អូម
\( L = 2 \) H
ដូច្នេះ,
\[ I(t) = \frac{10}{5} \left( 1 – e^{-\frac{5}{2} \times t} \right) \]
\[ I(t) = 2 \left( 1 – e^{-2.5 \xt} \right) \]
នៅ \(t = 1\) វិនាទី,
\[ I(1) = 2 \left( 1 – e^{-2.5 \x1} \right) \]
\[ I(1) = 2 \left( 1 – e^{-2.5} \right) \]
\[ I(1) \ប្រហែល 2 \ឆ្វេង( 1 – 0.0821 \ស្តាំ) \]
\[ I(1) \ប្រហែល 2 \គុណ 0.9179 \]
\[ I(1) \ប្រហែល 1.8358 \text{ A} \]
ចរន្តនៅក្នុងសៀគ្វីនៅ ∞ (t = 1) វិនាទីគឺប្រហែល 1.8358 A។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
អាំងឌុចស្យុង គឺជាគោលគំនិតជាមូលដ្ឋានមួយនៅក្នុងរូបវិទ្យា ដែលពិពណ៌នាអំពីរបៀបដែលចរន្តអគ្គិសនីដែលផ្លាស់ប្តូរអាចបង្កើតវ៉ុលឆ្លងកាត់ដែនម៉ាញេទិក។ ជាមួយនឹងឧទាហរណ៍ដែលយើងបានពិភាក្សា យើងអាចមើលឃើញពីរបៀបដែលអាំងឌុចស្យុងត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងស្ថានភាពជាក់ស្តែងជាច្រើន ចាប់ពីឧបករណ៍របុំសាមញ្ញរហូតដល់សៀគ្វី RL ស្មុគស្មាញ។ ការយល់ដឹងអំពីអាំងឌុចស្យុងគឺមានសារៈសំខាន់មិនត្រឹមតែសម្រាប់សិស្ស និងវិស្វករប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏សម្រាប់អ្នកដែលចាប់អារម្មណ៍លើអេឡិចត្រូនិច និងអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកផងដែរ។ ជាមួយនឹងការអនុវត្តគ្រប់គ្រាន់ ការយល់ដឹងរបស់អ្នកអំពីអាំងឌុចស្យុង និងកម្មវិធីរបស់វាអាចកាន់តែស៊ីជម្រៅ និងវិចារណញាណ។
