Apa itu Induktansi?

Apa itu Induktansi?

Induktansi terjadi ketika perubahan aliran arus dimanfaatkan untuk mencegah sinyal dengan komponen frekuensi yang lebih tinggi melewati sementara memungkinkan sinyal dengan komponen frekuensi yang lebih rendah melewati. Itulah sebabnya inductor sering disebut sebagai "chokes," karena mereka secara efektif mencegah frekuensi yang lebih tinggi. Aplikasi umum dari choke adalah dalam rangkaian biasing amplifier radio di mana kolektor transistor perlu diberikan tegangan DC tanpa memungkinkan sinyal RF (radio frequency) menghantarkan kembali ke sumber tegangan DC.

Bayangkan kawat sepanjang 1.000.000 mil (sekitar 1.600.000 kilometer). Bayangkan bahwa kita membuat kawat ini menjadi sebuah lingkaran besar, dan kemudian kita menghubungkan ujung-ujungnya ke terminal baterai seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. mengalirkan arus melalui kawat tersebut.

Jika kita menggunakan kawat pendek untuk percobaan ini, arus akan mulai mengalir segera, dan akan mencapai tingkat yang dibatasi hanya oleh hambatan dalam kawat dan hambatan dalam baterai. Tetapi karena kita memiliki kawat yang sangat panjang, elektron membutuhkan waktu tertentu untuk bekerja dari terminal negatif baterai, melalui lingkaran, dan kembali ke terminal positif. Oleh karena itu, akan membutuhkan beberapa waktu bagi arus untuk mencapai tingkat maksimumnya.

Medan magnet yang dihasilkan oleh lingkaran akan mulai kecil, selama beberapa saat pertama ketika arus mengalir hanya pada sebagian lingkaran. Medan akan meningkat seiring elektron bergerak melalui lingkaran. Setelah elektron mencapai terminal positif baterai sehingga arus stabil mengalir melalui seluruh lingkaran, jumlah medan magnet akan mencapai maksimum dan menetap, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Pada saat itu, kita akan memiliki sejumlah energi yang tersimpan dalam medan magnet. Jumlah energi yang tersimpan akan bergantung pada induktansi lingkaran, yang bergantung pada ukuran keseluruhan. Kita melambangkan induktansi, baik sebagai properti atau variabel matematika, dengan menulis huruf kapital L miring. Lingkaran kita merupakan inductor. Untuk mengurangi "inductor," kita menulis huruf kapital L non-miring.

Gambar 1. Kita dapat menggunakan lingkaran kawat imajiner yang sangat besar untuk mengilustrasikan prinsip induktansi

Tentu saja, kita tidak bisa membuat lingkaran kawat dengan keliling mendekati 1.000.000 mil. Tetapi kita bisa melilit kawat dengan panjang yang cukup lama menjadi gulungan yang padat. Ketika kita melakukan itu, fluks magnetik untuk panjang kawat tertentu akan meningkat dibandingkan dengan fluks yang dihasilkan oleh lingkaran satu putaran, meningkatkan induktansi. Jika kita meletakkan batang ferromagnetik yang disebut inti di dalam gulungan kawat, kita dapat meningkatkan kepadatan fluks dan meningkatkan induktansi lebih jauh lagi.

Kita dapat mencapai nilai L yang jauh lebih besar dengan inti ferromagnetik daripada yang dapat kita dapatkan dengan gulungan berukuran serupa yang memiliki inti udara, inti plastik padat, atau inti kayu kering. (Plastik dan kayu kering memiliki nilai permeabilitas yang sedikit berbeda dari udara atau vakum; insinyur kadang-kadang menggunakan bahan-bahan ini sebagai inti atau "form" gulungan untuk menambah kekakuan struktural pada lilitan tanpa secara signifikan mengubah induktansi.) Arus yang dapat ditangani oleh inductor bergantung pada diameter kawat. Tetapi nilai L juga bergantung pada jumlah putaran dalam gulungan, diameter gulungan, dan bentuk keseluruhan gulungan.

Jika kita tetapkan semua faktor lain konstan, induktansi dari gulungan helikal meningkat secara proporsional langsung ke jumlah putaran kawat. Induktansi juga meningkat secara proporsional langsung ke diameter gulungan. Jika kita "membentangkan" gulungan dengan jumlah putaran dan diameter tertentu sambil tetap menjaga semua parameter lain konstan, induktansinya akan turun. Sebaliknya, jika kita "mengumpulkan" gulungan yang memanjang sambil tetap menjaga semua faktor lain konstan, induktansinya akan naik.

Dalam keadaan normal, induktansi dari gulungan (atau jenis perangkat lain yang dirancang untuk berfungsi sebagai inductor) tetap konstan terlepas dari kekuatan sinyal yang kita terapkan. Dalam konteks ini, "keadaan abnormal" merujuk pada sinyal yang diterapkan begitu kuat sehingga kawat inductor meleleh, atau bahan inti terlalu panas. Akal sehat dalam teknik memerlukan agar kondisi-kondisi tersebut tidak pernah muncul dalam sistem listrik atau elektronik yang dirancang dengan baik.

Gambar 2. Fluks magnetik relatif di dan sekitar lingkaran kawat besar yang terhubung ke sumber arus, sebagai fungsi waktu.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang baik layak dibagikan, jika terdapat pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk dihapus.