Apakah Induktansi?

Apakah Induktansi?

Induktansi berlaku apabila perubahan aliran arus dimanfaatkan untuk mencegah sinyal dengan komponen frekuensi yang lebih tinggi melewati sementara membolehkan sinyal dengan komponen frekuensi yang lebih rendah melewatinya. Inilah sebabnya mengapa induktor kadang-kadang disebut sebagai "chokes," kerana mereka secara efektif menghalangi frekuensi yang lebih tinggi. Aplikasi biasa dari choke adalah dalam litar biasing pembesar radio di mana kolektor transistor perlu diberikan voltan DC tanpa membenarkan sinyal RF (frekuensi radio) kembali ke bekalan DC.

Bayangkan seutas wayar sepanjang 1,000,000 batu (kira-kira 1,600,000 kilometer). Bayangkan kita membuat wayar ini menjadi satu gelung besar, dan kemudian kita menyambung kedua-dua hujungnya ke terminal bateri seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. menggerakkan arus melalui wayar tersebut.

Jika kita menggunakan wayar pendek untuk eksperimen ini, arus akan bermula segera, dan ia akan mencapai tahap yang terhad hanya oleh rintangan dalam wayar dan rintangan dalam bateri. Tetapi kerana kita mempunyai wayar yang sangat panjang, elektron memerlukan masa tertentu untuk bekerja jalan dari terminal bateri negatif, sekitar gelung, dan kembali ke terminal positif. Oleh itu, ia akan mengambil sedikit masa bagi arus untuk meningkat kepada tahap maksimumnya.

Medan magnet yang dihasilkan oleh gelung akan bermula kecil, pada beberapa saat pertama apabila arus mengalir hanya sebahagian daripada gelung. Medan akan meningkat apabila elektron mendapatkan jalan sekitar gelung. Setelah elektron mencapai terminal bateri positif sehingga arus tetap mengalir sekitar seluruh gelung, jumlah medan magnet akan mencapai maksimum dan menetap, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Pada masa itu, kita akan mempunyai jumlah tenaga tertentu yang disimpan dalam medan magnet. Jumlah tenaga yang disimpan bergantung pada induktansi gelung, yang bergantung pada saiz keseluruhan. Kita melambangkan induktansi, sebagai sifat atau sebagai pemboleh ubah matematik, dengan menulis huruf besar L dalam italik. Gelung kita merupakan sebuah induktor. Untuk mengsingkat "induktor," kita menulis huruf besar, tidak dalam italik L.

Raj. 1. Kita boleh menggunakan gelung wayar yang sangat besar dan imajinatif untuk menggambarkan prinsip induktansi

Tentu saja, kita tidak dapat membuat gelung wayar dengan keliling sebanyak 1,000,000 batu. Tetapi kita dapat menggulung panjang-panjang wayar ke dalam gulungan yang padat. Apabila kita melakukan itu, fluks magnetik untuk panjang wayar tertentu meningkat berbanding fluks yang dihasilkan oleh gelung satu putaran, meningkatkan induktansi. Jika kita meletakkan batang feromagnetik yang disebut inti di dalam gulungan wayar, kita dapat meningkatkan ketumpatan fluks dan meningkatkan induktansi lebih banyak lagi.

Kita dapat mencapai nilai L yang banyak kali lebih besar dengan inti feromagnetik daripada yang kita dapatkan dengan gulungan yang sama ukuran tetapi memiliki inti udara, inti plastik padat, atau inti kayu kering padat. (Plastik dan kayu kering memiliki nilai permeabilitas yang berbeda sedikit dari udara atau vakum; insinyur kadang-kadang menggunakan bahan-bahan ini sebagai inti atau "form" gulungan untuk menambah kekuatan struktur pada penggulungan tanpa mengubah induktansi secara signifikan.) Arus yang dapat ditangani oleh induktor bergantung pada diameter wayar. Tetapi nilai L juga bergantung pada jumlah putaran dalam gulungan, diameter gulungan, dan bentuk keseluruhan gulungan.

Jika kita mengekalkan semua faktor lain tetap, induktansi gulungan heliks meningkat secara langsung berbanding dengan jumlah putaran wayar. Induktansi juga meningkat secara langsung berbanding dengan diameter gulungan. Jika kita "melonggarkan" gulungan dengan jumlah putaran dan diameter tertentu sambil mengekalkan semua parameter lain tetap, induktansinya akan turun. Sebaliknya, jika kita "mengencangkan" gulungan yang panjang sambil mengekalkan semua faktor lain tetap, induktansinya akan naik.

Dalam keadaan normal, induktansi gulungan (atau jenis peranti lain yang direka untuk berfungsi sebagai induktor) tetap konstan terlepas dari kekuatan sinyal yang kita terapkan. Dalam konteks ini, "keadaan abnormal" merujuk kepada sinyal yang diterapkan begitu kuat sehingga wayar induktor meleleh, atau bahan inti memanas secara berlebihan. Akal sehat kejuruteraan menuntut agar keadaan-keadaan tersebut tidak pernah timbul dalam sistem elektrik atau elektronik yang dirancang dengan baik.

Raj. 2. Fluks magnet relatif di dan sekitar gelung wayar yang sangat besar yang disambungkan ke sumber arus, sebagai fungsi waktu.

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