Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
В электротехнике два проводника называют индуктивно связанными или магнитно связанными, когда они сконфигурированы таким образом, что изменение тока в одном проводнике наводит напряжение на концах другого проводника посредством электромагнитной индукции. Изменение тока в первом проводнике создает изменяющееся магнитное поле вокруг него в соответствии с законом Ампера. Изменяющееся магнитное поле индуцирует электродвижущую силу (ЭДС) в втором проводнике в соответствии с законом индукции Фарадея. Степень индуктивной связи между двумя проводниками измеряется их взаимной индуктивностью. Связь между двумя проводами можно усилить, намотав их в катушки и расположив их близко друг к другу на общей оси, чтобы магнитное поле одной катушки проходило через другую катушку. Связь также можно усилить с помощью магнитного сердечника из ферромагнитного материала, такого как железо или феррит, помещенного в катушки, что увеличивает магнитный поток. Две катушки могут быть физически объединены в единое устройство, как первичная и вторичная обмотки трансформатора, или могут быть разделены. Связь может быть преднамеренной или непреднамеренной. Непреднамеренная индуктивная связь может привести к наведению сигналов из одной цепи в соседнюю, это называется перекрестными помехами и является формой электромагнитных помех. Индуктивно связанный транспондер состоит из твердотельной микросхемы, подключенной к большой катушке, выполняющей функцию антенны. При введении в колеблющееся магнитное поле считывающего устройства микросхема получает питание от энергии, индуктивно соединенной с ее антенной, и передает данные обратно считывающему устройству индуктивно. Магнитная связь между двумя магнитами также может использоваться для механической передачи мощности без контакта, как, например, в магнитной передаче (магнитной муфте).
In electrical engineering, two conductors are said to be inductively coupled or magnetically coupled when they are configured in a way such that change in current through one wire induces a voltage across the ends of the other wire through electromagnetic induction. A changing current through the first wire creates a changing magnetic field around it by Ampere's circuital law. The changing magnetic field induces an electromotive force (EMF) voltage in the second wire by Faraday's law of induction. The amount of inductive coupling between two conductors is measured by their mutual inductance. The coupling between two wires can be increased by winding them into coils and placing them close together on a common axis, so the magnetic field of one coil passes through the other coil. Coupling can also be increased by a magnetic core of a ferromagnetic material like iron or ferrite in the coils, which increases the magnetic flux. The two coils may be physically contained in a single unit, as in the primary and secondary windings of a transformer, or may be separated. Coupling may be intentional or unintentional. Unintentional inductive coupling can cause signals from one circuit to be induced into a nearby circuit, this is called cross talk, and is a form of electromagnetic interference. An inductively coupled transponder consists of a solid state transceiver chip connected to a large coil that functions as an antenna. When brought within the oscillating magnetic field of a reader unit, the transceiver is powered up by energy inductively coupled into its antenna and transfers data back to the reader unit inductively. Magnetic coupling between two magnets can also be used to mechanically transfer power without contact, as in the magnetic gear.
Низкочастотная индукция
Низкочастотная индукция может быть опасной формой индуктивного сцепления, если она происходит непреднамеренно. Например, если длинный металлический трубопровод проложен вдоль трассы параллельно высоковольтной линии электропередачи, линия может наводить ток на трубу. Поскольку труба является проводником, изолированным от земли защитным покрытием, она функционирует как вторичная обмотка длинного, растянутого трансформатора, первичной обмоткой которого является линия электропередачи. Напряжение, наведенное на трубе, представляет опасность для людей, работающих с запорной арматурой или касающихся металлических частей трубопровода. Может потребоваться снижение низкочастотных магнитных полей при работе с электроникой, так как чувствительные схемы вблизи прибора с силовым трансформатором могут начать улавливать помехи на частоте 60 Гц. Скрученные провода – эффективный способ уменьшения помех, поскольку сигналы, наведенные в последовательных витках, взаимно гасятся. Использование магнитной экранировки также эффективно для снижения нежелательного индуктивного сцепления, однако, если это возможно, самым простым решением является удаление источника магнитного поля от чувствительной электроники. Хотя наведенные токи могут быть вредными, они также могут быть полезными. Инженеры электрических сетей используют индуктивное сцепление для питания камер на опорах и подстанциях, обеспечивающих дистанционный мониторинг объектов. Это позволяет им наблюдать за происходящим из любой точки и не беспокоиться о замене батарей камер или обслуживании солнечных панелей.
Low frequency induction can be a dangerous form of inductive coupling when it happens inadvertently. For example, if a long distance metal pipeline is installed along a right of way in parallel with a high voltage power line, the power line can induce current on the pipe. Since the pipe is a conductor, insulated by its protective coating from the earth, it acts as a secondary winding for a long, drawn out transformer whose primary winding is the power line. Voltages induced on the pipe are then a hazard to people operating valves or otherwise touching metal parts of the metal pipeline. Reducing low frequency magnetic fields may be necessary when dealing with electronics, as sensitive circuits in close proximity to an instrument with a power transformer could begin to display 60Hz pickup. Twisted wires are an effective way of reducing the interference as signals induced in the successive twists cancel. Using magnetic shielding is also an effective way of reducing unwanted inductive coupling, though moving the source of the magnetic field away from sensitive electronics is the simplest solution if possible. Although induced currents can be harmful, they can also be helpful. Electrical distribution line engineers use inductive coupling to tap power for cameras on towers and at substations that allow remote monitoring of the facilities. Using this they can watch from anywhere and not need to worry about changing camera batteries or solar panel maintenance.