
У сучасній електротехніці та електроніці велике значення мають пасивні елементи електричних кіл, серед яких важливе місце займає дросель. Це пристрій, який використовується для регулювання струму, фільтрації перешкод, а також для стабілізації роботи електронних систем. Його робота базується на властивості індуктивності, тобто здатності провідника накопичувати енергію у вигляді магнітного поля.
1. Поняття дроселя
Дросель – це пасивний електротехнічний елемент, який складається зі спіралі (котушки) дроту, часто намотаної на феромагнітне осердя. Основна його функція – обмеження змінного струму або блокування постійного струму в електричних колах.
Іншими словами, дросель “гальмує” змінний струм, але вільно пропускає постійний. Така поведінка пояснюється тим, що індуктивність створює опір змінному струму, величина якого залежить від частоти.
2. Принцип роботи дроселя
Принцип дії дроселя базується на законі електромагнітної індукції Фарадея.
Коли через котушку проходить змінний струм, у ній виникає змінне магнітне поле, яке, у свою чергу, створює електрорушійну силу (ЕРС), що протидіє зміні струму.
Ця властивість називається індуктивним опором.
Чим більша індуктивність дроселя, тим ефективніше він пригнічує змінні складові сигналу.
3. Конструкція дроселя
Типовий дросель складається з таких частин:
-
Обмотка – мідний дріт, намотаний спіраллю;
-
Осердя – феромагнітний або повітряний матеріал, який посилює магнітне поле;
-
Каркас або корпус – забезпечує механічну міцність і кріплення елемента;
-
Виводи для підключення до електричного кола.
Дроселі можуть бути однодросельні, подвійні, тороїдальні (кільцеподібні) або стрічкові – залежно від конструкції та області застосування.
4. Призначення дроселя
Основне призначення дроселя полягає у:
-
Обмеженні змінного струму в електричних ланцюгах;
-
Фільтрації високочастотних перешкод;
-
Підтриманні постійного струму на певному рівні;
-
Згладжуванні пульсацій після випрямлення змінного струму;
-
Захисті електронних схем від стрибків напруги.
Таким чином, дросель виконує роль своєрідного “демпфера”, який пом’якшує або згладжує зміни струму в системі.
5. Область використання дроселів
Дроселі широко застосовуються в різних галузях електротехніки, зокрема:
-
Фільтрація електричних сигналів – у джерелах живлення, підсилювачах, телевізорах, радіоприймачах;
-
Освітлювальні системи – у люмінесцентних лампах для обмеження струму через світильник, для запуску ДРЛ ламп;
-
Імпульсна техніка – у перетворювачах напруги та стабілізаторах;
-
Системи живлення комп’ютерів – для згладжування пульсацій у блоках живлення;
-
Електротранспорт – для зменшення струмових коливань у тягових системах;
-
Енергетика – у лініях електропередач як компенсуючі або обмежувальні елементи.
6. Види дроселів
-
Мережеві дроселі – застосовуються для зменшення гармонік у мережевих колах.
-
Фільтруючі дроселі – усувають високочастотні перешкоди.
-
Дроселі згладжування – використовуються у випрямлячах для стабілізації струму.
-
Регулювальні дроселі – дозволяють керувати струмом у колі, змінюючи індуктивність.
-
Дроселі для освітлення – забезпечують стабільну роботу люмінесцентних або ДРЛ- ламп.
7. Переваги та недоліки дроселів
Переваги:
-
Простота конструкції;
-
Надійність і довговічність;
-
Висока ефективність у фільтрації шумів;
-
Можливість роботи з великими струмами.
Недоліки:
-
Значна маса та габарити;
-
Втрати енергії на нагрів;
-
Можливість створення електромагнітних перешкод.
Схема запуску дугової ртутної люмінесцентної лампи (ДРЛ) за допомогою дроселя:
Висновок.
Дросель є незамінним елементом у сучасних електричних та електронних пристроях. Його здатність обмежувати змінний струм, фільтрувати перешкоди та стабілізувати напругу робить його ключовим компонентом у живленні, зв’язку, транспорті та промисловій автоматизації.
Завдяки своїй простоті й ефективності, дросель продовжує відігравати важливу роль у розвитку енергетичних і електронних технологій.