Karşılıklı İndüktans Nedir ve Nasıl Çalışır ?

KARŞILIKLI İNDÜKTANS NEDİR ?

Karşılıklı indüktans nedir ? Karşılıklı indüktans nasıl kullanılır ? Karşılıklı indüktansın çalışma prensibi nedir ? Karşılıklı indüktansın formülü nedir ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Karşılıklı İndüktans Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

KARŞILIKLI İNDÜKTANS

Önceki derste, bir indüktörün kendi sarımları etrafında değişen manyetik alanın bir sonucu olarak kendi içinde indüklenen bir emf oluşturduğunu gördük.Bu emf, akımın değiştiği aynı devrede indüklendiğinde, bu etki Self-endüksiyon, (L) olarak adlandırılır.

Bununla birlikte, emf aynı manyetik alan içinde yer alan bitişik bir bobine indüklendiğinde, emf’in manyetik olarak, indüktif olarak veya karşılıklı indüksiyon olarak, sembolü M’dir ve bu nedenle indüklendiği söyleyebiliriz.

Sonra, iki veya daha fazla bobin, ortak bir manyetik akıyla manyetik olarak birbirine bağlandığında, Karşılıklı İndüktans özelliğine sahip oldukları söylenebilir.

Karşılıklı indüktans, transformatörün, motorların, jeneratörlerin ve başka bir manyetik alanla etkileşime giren diğer tüm elektrikli bileşenlerin temel çalışma prensibidir.

O zaman karşılıklı indüksiyonu, bitişik bir bobinde bir gerilime neden olan bir bobin içinde akan akım olarak tanımlayabiliriz.

Bir bobini diğerine bağlayan karşılıklı indüktans miktarı, iki bobinin göreceli pozisyonuna çok bağlıdır.

Bir bobin diğer bobinin yanına, fiziksel mesafelerinin küçük olması için yerleştirilmiş olması durumunda, birinci bobin tarafından üretilen manyetik akışın neredeyse tamamı, ikinci bobinin bobin dönüşleriyle etkileşime girecek ve böylece nispeten büyük bir emf oluşturacak ve büyük karşılıklı indüktans değeri oluşacaktır.

Benzer şekilde, iki bobin birbirinden daha farklı veya farklı açılarda birbirinden uzaksa, birinci bobinden ikincisine indüklenen manyetik akı miktarı çok daha küçük bir indüklenmiş emk ve dolayısıyla çok daha küçük bir karşılıklı indüktans değeri üreten daha zayıf olacaktır.

Dolayısıyla, karşılıklı indüktansın etkisi, iki bobinin göreceli pozisyonlarına veya aralıklarına (S) çok bağlıdır ve bu, şu şekilde ifade edilebilir ;

Bobinler Arasında Karşılıklı İndüktans

İki bobin arasında oluşan karşılıklı indüktans, ortak bir yumuşak demir çekirdeğe konumlandırılarak veya bir transformatörde bulunacak olan bobin dönüşlerinin sayısını artırarak büyük ölçüde arttırılabilir.

İki bobin birbirine üst üste sıkıca sarılırsa, ortak bir yumuşak demir çekirdekli birliğin birleştiği birleşme bağlantısının, akı sızıntısından dolayı herhangi bir kayıp olacağı için çok küçük olacağı söylenir.

Karşılıklı İndüktans Nedir

Sonra iki bobin arasında mükemmel bir akı bağlantısının olduğu varsayılarak, aralarında var olan bağlantı karşılıklı indüktans olarak verilebilir.

M = (uo x ur x N1 x N2 x A) / L

Burada ;

µo, boş alanın geçirgenliğidir (4.π.10-7)

µr, yumuşak demir çekirdeğin nispi geçirgenliğidir.

N, bobin sargıları

A kesit alanı içerisinde m2 cinsinden değer

l metre cinsinden uzunluktur.

Karşılıklı İndüksiyon

Burada, birinci bobinde akan akım, L1, bobinin iki içinden geçen bu manyetik alan çizgilerinin bir kısmı ile L2’nin bize karşılıklı indüktans sağlamasıyla kendi etrafında bir manyetik alan oluşturur.

Bobin bir N1 dönüş akımına sahipken, bobin iki N2 dönüşe sahiptir.

Bu nedenle, ortak bobin ile ilgili olarak bulunan iki bobinin karşılıklı indüktansı, M12, birbirlerine göre konumlarına bağlıdır ve şöyle verilir:

M12 = (N2 x ɸ12)/ I1

Benzer şekilde, akı bağlama bobini, bir akım bobinin iki etrafından aktığında L1 ve L2, aynı akım bobin birden akarken, akışın bağlantı bobini iki ile tamamen aynıdır, daha sonra bobin iki ile ilgili olarak bobin birin karşılıklı indüktansı M21 olarak tanımlanmıştır.

Bu karşılıklı indüktans, iki bobinin boyutuna, tur sayısına, nispi pozisyonuna veya yönüne bakılmaksızın geçerlidir.

Bu nedenle, iki bobin arasındaki karşılıklı indüktansı şu şekilde yazabiliriz: M12 = M21 = M.

Daha sonra, öz indüktansın bir indüktörü tek bir devre elemanı olarak nitelendirdiğini görebiliriz, ancak karşılıklı indüktans, iki indüktör veya bobin arasında bir miktar manyetik bağlanma şeklini belirtirken, uzaklıklarına ve düzenlemelerine bağlı olarak , her bir bobinin indüktansı şu şekilde verilir:

L1 = (uo x ur x N12 x A) / L  ve L1 = (uo x ur x N22 x A) / L 

Yukarıdaki iki denklemin çapraz çarpılmasıyla, iki bobin arasında bulunan karşılıklı indüktans, her bobinin kendi indüktansı olarak ifade edilebilir.

M2 = L1 x L2 

iki bobin arasındaki karşılıklı endüktans için bize son ve daha genel  bir ifade gerekirse ;

Bobinler Arasında Karşılıklı İndüktans

M = (√L1xL2) x H

Bununla birlikte, yukarıdaki denklem, iki bobin L1 ve L2 arasında sıfır akı sızıntısı ve % 100 manyetik eşleşme varsayılarak ifade edilmiştir.

Gerçekte, kaçaklar ve konum nedeniyle her zaman bir miktar kayıp olur, bu yüzden iki bobin arasındaki manyetik bağlantı asla % 100’e ulaşamaz veya bu değeri aşmaz, ancak bazı özel indüktif bobinlerde bu değere çok yaklaşabilir.

Toplam manyetik akının bir kısmı iki bobine bağlanırsa, bu akı bağı miktarı, bobinler arasındaki toplam olası akı bağlantısının bir kısmı olarak tanımlanabilir.

Bu kesirli değere bağlanma katsayısı olarak adlandırılır ve k harfi ile gösterilir.

Bağlama katsayısı

Genel olarak, iki bobin arasında bulunan indüktif kuplaj miktarı, yüzde sıfır veya hiç olarak ve indüktif kuplaj gösteren 1 ve tam veya maksimum indüktif kuplajı 1 olarak gösteren , yüzde (%) değeri yerine kesirli bir sayı olarak ifade edilir.

Başka bir deyişle, eğer k = 1 ise iki bobin mükemmel bir şekilde birleştirilir, k> 0.5 ise, iki bobin sıkıca birleştirilir ve k <0.5 ise iki bobin gevşek bir şekilde bağlanır.

Daha sonra, yukarıdaki bağlantıyı mükemmel bir bağlantı olduğunu varsayan denklem, bu bağlantı katsayısını (k) hesaba katacak şekilde değiştirilebilir;

Bobinler Arası Kaplin Faktörü

k = M / √L1xL2  veya M = k x √L1xL2

Birleştirme katsayısı, k, bir bobinin tüm akış çizgilerinin, ikinci bobinin tüm dönüşlerini keseceği, yani iki bobinin birbirine sıkıca bağlanacağı şekilde  eşit olduğunda, ortaya çıkan karşılıklı indüktans, sarmalların iki ayrı indüktansının geometrik ortalamasına eşit olmalıdır.

Ayrıca, iki bobinin indüktansları aynı ve eşit olduğunda, L1, L2’ye eşittir, iki bobin arasında bulunan karşılıklı indüktans, bir tek bobinin değerini, iki eşit değerin karekökü ile gösterildiği gibi tek değer yani aynı olacaktır.

M = √L1xL2 = L

Karşılıklı İndüktans Örneği 1 :

Kendiliğinden indüktansları sırasıyla 75mH ve 55mH olarak verilen iki indüktör, ortak bir manyetik çekirdek üzerinde yan yana konumlandırılmıştır, böylece birinci bobinden gelen akı çizgilerinin% 75’i, ikinci bobini kesmektedir.

İki bobin arasında bulunan toplam karşılıklı indüktansı hesaplayın.

M = k x √L1xL2

M = 0.75 x √75mH x 55 mH => 48.2 mH

Karşılıklı İndüktans Örneği 2 :

Sırasıyla 5H ve 4H olan iki bobin manyetik olmayan bir çekirdeğe düzgün şekilde sarıldığı zaman, karşılıklı endüktanslarının 1.5H olduğu bulundu.

Aradaki bağlanma katsayısını hesaplayın.

k = M / √L1xL2 = 1.5 / √5×4 => 0.335 => %33.5 

İndüktörler hakkındaki bir sonraki derste, Seri Olarak İndüktörleri birbirine bağlamaya ve bu kombinasyonun devreler üzerinde karşılıklı indüktans, toplam indüktans ve indüklenen gerilimler üzerindeki etkisine bakacağız.

KARŞILIKLI İNDÜKTANS NEDİR SONUÇ :

Bugün Karşılıklı İndüktans Nedir adlı yazımızla karşınızdaydık.Umuyorum faydalı birtakım bilgiler edinmişsinizdir.

İyi Çalışmalar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.