Endüktans Nedir?

Endüktans Nedir?

Endüktans, akım akışındaki bir değişikliğin daha yüksek frekans bileşenine sahip sinyallerin geçmesini engellemek ve daha düşük frekans bileşenine sahip sinyallerin geçmesine izin vermek amacıyla kullanıldığında oluşur. Bu nedenle endüktörler bazen "boğucu" olarak adlandırılır, çünkü etkili bir şekilde daha yüksek frekansları boğarlar. Bir boğucun yaygın bir uygulaması, bir transistörün toplama noktasına DC gerilimi sağlanması gerekirken RF (radyo frekansı) sinyalinin DC beslemeye geri iletilmesini önlemek için kullanılan bir radyo amplifikatörü biaslama devresindedir.

1.000.000 mil (yaklaşık 1.600.000 kilometre) uzunluğunda bir teli hayal edin. Bu telin büyük bir döngüye dönüştürülüp, ardından Şekil 1'de gösterildiği gibi bir pilin uçlarına bağlandığını düşünün, bu şekilde telden akım geçiriyor olacağız.

Bu deneyde kısa bir tel kullanseydik, akım hemen akmaya başlayacak ve akım seviyesi sadece tel ve pillerin dirençlerine bağlı olarak sınırlanacaktı. Ancak çok uzun bir teli kullandığımız için, elektronların negatif pil terminalinden, döngünün etrafından ve pozitif terminaline doğru ilerlemesi için biraz zaman gerekmektedir. Bu nedenle, akımın maksimum seviyesine ulaşması biraz zaman alacaktır.

Döngü tarafından oluşturulan manyetik alan, akımın sadece döngünün bir kısmında aktığı ilk birkaç an boyunca küçük olacaktır. Elektronların döngünün etrafına ulaştıkça alan büyüyecektir. Elektronlar pozitif pil terminaline ulaştığında, tüm döngü boyunca sürekli bir akım akan durumda, manyetik alan miktarı maksimum seviyesine ulaşarak seyrelir, Şekil 2'de gösterildiği gibi. O zaman, manyetik alanında belirli bir miktarda enerji depolamış olacağız. Depolanan enerjinin miktarı, döngünün genel boyutuna bağlı olan endüktansa bağlı olacaktır. Endüktansı, bir özellik veya matematiksel bir değişken olarak temsil etmek için italik, büyük harf L yazıyoruz. Döngümüz bir endüktör oluşturur. "Endüktör" kelimesini kısaltmak için, büyük harf, italik olmayan L harfini yazarız.

Şekil 1. Endüktans prensibini göstermek için büyük, hayali bir tel döngüsü kullanabiliriz

Tabii ki, 1.000.000 mil çevresinde bir tel döngüsü yapamayız. Ancak, oldukça uzun uzunluklardaki telleri sıkıştırılmış bobinlere sarabiliriz. Bunu yaptığımızda, tek tur döngüsünden üretilen akıma göre belirli bir uzunlukta telin ürettiği manyetik akı artar ve endüktans artar. Eğer bir tel bobininin içine ferromanyetik bir çekirdek koyarsak, akı yoğunluğunu artırıp endüktansı daha da artırmış oluruz.

Ferromanyetik bir çekirdek kullanarak, benzer boyutta havadan, katı plastikten veya katı kurumuş ahşaptan çekirdekli bir bobinden birçok kez daha büyük L değerlerine ulaşabiliriz. (Plastik ve kurumuş ahşap, havadan veya vakumdan çok farklı olmayan manyetik geçirgenliğe sahiptir; mühendisler bazen bu malzemeleri bobin çekirdekleri veya "formları" olarak kullanarak sarımlara yapısal rijitlik eklerler, ancak indüktansı önemli ölçüde değiştirmezler.) Bir endüktörün işleyebileceği akım, tel çapına bağlıdır. Ancak L değeri ayrıca bobindeki tur sayısına, bobin çapına ve bobinin genel şekline de bağlıdır.

Diğer tüm faktörleri sabit tuttuğumuzda, spiral bobinin endüktansı, teline yapılan tur sayısına orantılı olarak doğrudan artar. Endüktans aynı zamanda bobin çapına da orantılı olarak artar. Belirli bir sayıda tur ve belirli bir çapa sahip bir bobini diğer tüm parametreleri sabit tutarken uzatırsak, endüktans düşer. Tersine, uzun bir bobini diğer tüm faktörleri sabit tutarken sıkıştırırsak, endüktans artar.

Normal koşullar altında, bir bobinin (veya endüktör olarak çalışması tasarlanmış herhangi bir cihazın) endüktansı, uyguladığımız sinyal gücünün ne olduğuna bakılmaksızın sabit kalır. Bu bağlamda, "normal dışı koşullar", endüktör teli eritme veya çekirdek malzemesinin aşırı derecede ısınmasına neden olan çok güçlü bir uygulanan sinyale atıfta bulunmaktadır. İyi mühendislik mantığı, iyi tasarlanmış bir elektrik veya elektronik sistemde böyle durumlar asla ortaya çıkmamalıdır.

Şekil 2. Zaman fonksiyonu olarak, bir akım kaynağına bağlanmış büyük bir tel döngüsü içinde ve etrafında bulunan göreceli manyetik akı.

Açıklama: Orijinali saygıya alın, iyi makaleler paylaşılmalıdır, ihlal olduğu takdirde silme isteği ile iletişim kurun.