Mutual Induktion og Mutual Inductance med Prik Konvention

Definition of Mutual induction

Mutual induction er et fænomen, hvor en spole induceres i EMF på grund af hastigheden af strømændring i en nabospole, således at fluxen fra den ene spoles strøm bliver koblet til den anden spole.

Definition of Mutual Inductance

Mutual Inductance er forholdet mellem den inducerede EMF over en spole og hastigheden af strømændring i en nabospole, således at de to spoler er i stand til fluxkobling.

Mutual Induction

Når der er en tidsvarierende strøm i en spole, vil den tidsvarierende flux forbundes med spolen selv og forårsage en selvinduceret EMF over spolen. Denne EMF opfattes som en spændingsnedgang over spolen eller induktor. Det er dog ikke praktisk, at en spole kun kobles til sin egen ændringsflux. Når en tidsvarierende strøm flyder i en anden spole, placeret nær den første, kan fluxen produceret af den anden spole også koble den første. Denne varierende fluxkobling fra den anden spole vil også inducere EMF over den første spole. Dette fænomen kaldes mutual induction, og den EMF, der induceres i en spole på grund af tidsvarierende strøm i en anden spole, kaldes mutually induced emf. Hvis den første spole også er forbundet til en tidsvarierende kilde, er den netto EMF i den første spole resultatet af den selvinducerede og den mutually induced EMF.

Coefficient of Mutual Induction or Mutual Inductance

Lad os overveje en spole med self inductance L1 og en anden spole med self inductance L2. Nu vil vi også overveje, at der er en magnetisk kerne med lav reluktans, som kobler disse to spoler på en måde, så hele fluxen, der opstår i den ene spole, kobler den anden spole. Dvs. der vil ikke være nogen fluxlekkage i systemet.
Nu vil vi anvende en tidsvarierende strøm ved spole 1, mens spole 2 er åben. Spændingen, der induceres over spole 1, vil være
Nu vil vi holde den første spole åben og anvende en tidsvarierende strøm i spole 2. Fluxen, der opstår i spole 2, vil nu koble spole 1 gennem den magnetiske kerne, og som resultat vil den inducerede EMF i spole 1 være
Her er M koefficienten for mutual induction eller kort sagt mutual inductance. Uden at forstyrre kilden ved spole 2, forbinder vi en tidsvarierende strømkilde over spole 1. I denne situation vil der være en selvinduceret EMF over spole 1 på grund af dens egen strøm samt en mutually induced EMF over spole 1 på grund af strømmen i spole 2. Så den resulterende EMF, der induceres i spole 1, er
Den mutually induced EMF kan enten være additiv eller subtraktiv, afhængigt af polariteten af spolerne. Udtrykket for M er

Dette udtryk er berettiget, når hele fluxen, der opstår i den ene spole, kobler den anden spole, men det er i praksis ikke altid muligt at koble hele fluxen fra den ene spole til den anden. Den faktiske værdi af mutual inductance afhænger af den faktiske mængde af flux, der kobler fra den ene spole til den anden. Her er k en koefficient, der skal multipliceres med M for at finde den faktiske værdi af mutual inductance.

Dot Convention

Som vi allerede har nævnt, afhænger det, om den mutually induced EMF er additiv eller subtraktiv, af de mutuelt kobledes spolers relative polaritet. Den relative polaritet af to eller flere mutuelt kobledte spoler angives ved dot convention. Det repræsenteres med et prikmarkering ved en ende af en spole. Hvis strømmen i et øjeblik indgår i en spole gennem den prikkede ende, vil den mutually induced EMF i den anden spole have positiv polaritet ved den prikkede ende af den sidste. Det kan også siges på en anden måde, at hvis strømmen forlader en spole gennem den prikkede ende, vil den mutually induced EMF i den anden spole have negativ polaritet ved den prikkede ende af den sidste.

Kilde: Electrical4u.

Erklæring: Respektér det originale, godt artikel fortjener at deles, hvis der er krænkelse kontakt for sletning.