الحث المتبادل وسعة الحث المتبادل باستعمال قاعدة النقطة
تعریف القای متقابل
القای متقابل پدیدهای است که در آن یک سیم پیچ تحت تأثیر نرخ تغییر جریان در سیم پیچ مجاور، الکتروموتاژ القایی در آن ایجاد میشود به طوری که پارامغناطیس یک سیم پیچ با سیم پیچ دیگر متصل میشود.
تعریف القای متقابل
القای متقابل نسبت بین الکتروموتاژ القایی در یک سیم پیچ به نرخ تغییر جریان سیم پیچ مجاور است به طوری که دو سیم پیچ امکان پیوند پارامغناطیسی را دارند.
القای متقابل
هرگاه جریان متغیر با زمان در یک سیم پیچ وجود داشته باشد، پارامغناطیس متغیر با زمان با سیم پیچ خود پیوند خواهد گرفت و الکتروموتاژ القایی در سیم پیچ ایجاد خواهد شد. این الکتروموتاژ به عنوان فشار ولتاژ در سیم پیچ یا آهنربا مشاهده میشود. اما عملی نیست که یک سیم پیچ فقط با پارامغناطیس متغیر خود پیوند گرفته باشد. هنگامی که جریان متغیر با زمان در یک سیم پیچ دیگر که در نزدیکی سیم پیچ اول قرار دارد جریان داشته باشد، پارامغناطیس تولید شده توسط سیم پیچ دوم ممکن است سیم پیچ اول را نیز پیوند دهد. این پارامغناطیس متغیر از سیم پیچ دوم الکتروموتاژ القایی در سیم پیچ اول نیز ایجاد میکند. این پدیده القای متقابل نامیده میشود و الکتروموتاژ القایی در یک سیم پیچ به علت جریان متغیر با زمان در سیم پیچ دیگر الکتروموتاژ القایی متقابل نامیده میشود. اگر سیم پیچ اول نیز به منبع متغیر با زمان وصل شود، الکتروموتاژ کل سیم پیچ اول نتیجه الکتروموتاژ القایی خود و متقابل خواهد بود.
ضریب القای متقابل یا القای متقابل
فرض کنید یک سیم پیچ با القای ذاتی L1 و سیم پیچ دیگری با القای ذاتی L2. حال فرض کنید که یک هسته مغناطیسی با مقاومت مغناطیسی پایین وجود دارد که این دو سیم پیچ را به گونهای کوپل میکند که تمام پارامغناطیس تولید شده توسط یک سیم پیچ به سیم پیچ دیگر پیوند گرفته باشد. یعنی هیچ گونه نشت پارامغناطیس در سیستم وجود ندارد.
حال جریان متغیر با زمان را در سیم پیچ ۱ اعمال میکنیم و سیم پیچ ۲ را باز میگذاریم. ولتاژ القایی در سیم پیچ ۱ خواهد بود
حال سیم پیچ اول را باز میگذاریم و جریان متغیر با زمان را در سیم پیچ ۲ اعمال میکنیم. حال پارامغناطیس تولید شده توسط سیم پیچ ۲ از طریق هسته مغناطیسی به سیم پیچ ۱ پیوند خواهد گرفت و در نتیجه، الکتروموتاژ القایی در سیم پیچ ۱ خواهد بود
در اینجا M ضریب القای متقابل یا به اختصار القای متقابل است. حال بدون تغییر منبع در سیم پیچ ۲، یک منبع جریان متغیر با زمان را به سیم پیچ ۱ وصل میکنیم. در این حالت، الکتروموتاژ القایی خود در سیم پیچ ۱ به علت جریان خود و الکتروموتاژ القایی متقابل در سیم پیچ ۱ برای جریان در سیم پیچ ۲ وجود خواهد داشت. بنابراین الکتروموتاژ القایی کل در سیم پیچ ۱ خواهد بود
الکتروموتاژ القایی متقابل ممکن است اضافی یا کاهشی باشد بسته به قطبیت سیم پیچ. عبارت M به صورت زیر است
این عبارت فقط در صورتی صحیح است که تمام پارامغناطیس تولید شده توسط یک سیم پیچ به سیم پیچ دیگر پیوند گرفته باشد، اما در عمل همیشه امکان پیوند کامل پارامغناطیس یک سیم پیچ به سیم پیچ دیگر وجود ندارد. مقدار القای متقابل واقعی بستگی به مقدار واقعی پارامغناطیس یک سیم پیچ که به سیم پیچ دیگر پیوند میگیرد دارد. در اینجا k ضریبی است که باید با M ضرب شود تا مقدار واقعی القای متقابل به دست آید.
قاعده نقطه
همانطور که قبلاً ذکر شد، اینکه الکتروموتاژ القایی متقابل اضافی یا کاهشی باشد بستگی به قطبیت نسبی سیم پیچهای القای متقابل دارد. قطبیت نسبی دو یا چند سیم پیچ القای متقابل با قاعده نقطه نشان داده میشود. این قاعده با یک نقطه در یکی از انتهای سیم پیچ نشان داده میشود. اگر در لحظهای جریان از طریق نقطه وارد سیم پیچ شود، الکتروموتاژ القایی در سیم پیچ دیگر قطب مثبت در نقطه سیم پیچ دیگر خواهد داشت. به عبارت دیگر، اگر جریان از طریق نقطه خارج سیم پیچ شود، الکتروموتاژ القایی در سیم پیچ دیگر قطب منفی در نقطه سیم پیچ دیگر خواهد داشت.
منبع: Electrical4u.
بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوبی که ارزش به اشتراک گذاشتن دارند، اگر نقض حق تکثیر وجود داشته باشد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.
