Jacob Hoover
16 
3641
219
Galerie de imagini: Baterii -Există ceva exotic în ceea ce privește semafoarele care „știu” că sunteți acolo - în momentul în care vă ridicați, se schimbă! Cum vă detectează prezența?
Unele lumini nu au niciun fel de detectoare. De exemplu, într-un oraș mare, semafoarele pot funcționa pur și simplu pe cronometre - indiferent de ora din zi, va fi mult trafic. Cu toate acestea, în suburbi și pe drumurile de țară, detectoarele sunt comune. Aceștia pot detecta când o mașină ajunge la o intersecție, când prea multe mașini sunt stivuite la o intersecție (pentru a controla lungimea luminii) sau când mașinile au intrat pe o banda de viraj (pentru a activa lumina săgeată).
Există tot felul de tehnologii pentru detectarea mașinilor - de la laser la furtunuri de cauciuc umplute cu aer! De departe cea mai frecventă tehnică este bucla inductivă. O buclă inductivă este pur și simplu o bobină de sârmă încorporată în suprafața drumului. Pentru a instala bucla, ei așează asfaltul și apoi se întorc și taie o canelură în asfalt cu un ferăstrău. Firul este plasat în canelură și sigilat cu un compus cauciucat. Adesea puteți vedea aceste bucle dreptunghiulare mari tăiate în pavaj, deoarece compusul este evident.
Buclele inductive funcționează detectând o schimbare de inductanță. Pentru a înțelege procesul, să vedem mai întâi ce este inductanța. Ilustrația de pe această pagină este utilă.
Ce vedeți aici este o baterie, un bec, o bobină de sârmă în jurul unei bucăți de fier (galben) și un întrerupător. Bobina de sârmă este un inductor. Dacă ați citit Cum funcționează electromagnetii, veți recunoaște, de asemenea, că inductorul este un electromagnet.
Dacă ar fi să scoți inductorul din acest circuit, atunci ceea ce ai este o lanternă normală. Închideți întrerupătorul și becul se aprinde. Cu inductorul din circuit așa cum este arătat, comportamentul este complet diferit. Becul este un rezistor (rezistența creează căldură pentru ca filamentul din bec să strălucească). Firul din bobină are o rezistență mult mai mică (este doar o sârmă), deci ceea ce v-ați aștepta când porniți comutatorul este ca becul să lumineze foarte slab. Cea mai mare parte a curentului ar trebui să urmeze calea cu rezistență scăzută prin buclă. Ceea ce se întâmplă în schimb este că atunci când închideți comutatorul, becul arde puternic și apoi se întunește. Când deschideți comutatorul, becul arde foarte puternic și apoi se stinge rapid.
Motivul acestui comportament ciudat este inductorul. Când primul curent începe să curgă în bobină, bobina vrea să construiască un câmp magnetic. În timp ce câmpul se construiește, bobina inhibă fluxul de curent. Odată ce câmpul este construit, atunci curentul poate curge normal prin fir. Când comutatorul este deschis, câmpul magnetic din jurul bobinei menține curgerea curentului în bobină până când câmpul se prăbușește. Acest curent menține becul aprins pentru o perioadă de timp, chiar dacă întrerupătorul este deschis.
capacitate a unui inductor este controlat de doi factori:
- Numărul de bobine
- Materialul cu care se înfășoară bobinele (miezul)
Introducerea fierului în miezul unui inductor îi oferă mult mai multă inductanță decât ar face aerul sau orice alt miez nemagnetic. Există dispozitive care pot măsura inductanța unei bobine, iar unitatea de măsură standard este henry.
Deci ... Să zicem că luați o bobină de sârmă, probabil cu 5 metri în diametru, care conține cinci sau șase bucle de sârmă. Tăiați câteva caneluri într-un drum și așezați bobina în caneluri. Atașați un contor de inductanță la bobină și vedeți care este inductanța bobinei. Acum parcați o mașină peste bobină și verificați din nou inductanța. Inductanța va fi mult mai mare din cauza obiectului mare de oțel poziționat în câmpul magnetic al buclei. Mașina parcată peste bobină acționează ca miezul inductorului, iar prezența sa schimbă inductanța bobinei.
Un senzor de semafor utilizează bucla în același mod. Acesta testează constant inductanța buclei în drum, iar când inductanța crește, știe că există o mașină care așteaptă!
Articole similare
- Cum funcționează airbag-urile
- Cum funcționează camerele cu lumină roșie
- Cum funcționează electromagnetii
- Cum funcționează inductorii
- Poate o mașină să fie cu adevărat rezistentă la moarte?