Közös indukció és közös induktanci a pontkonvencióval

Mutuális indukció definíciója

A mutuális indukció olyan jelenség, amikor egy tekercsben indukált elektromos feszültség (EMF) keletkezik a szomszédos tekercsben bekövetkező áramváltozás miatt úgy, hogy az flux egyik tekercsben lévő árammá kapcsolódik a másik tekercsbe.

Mutuális induktancia definíciója

A mutuális induktancia a tekercsen indukált EMF és a szomszédos tekercsben bekövetkező áramváltozás arányát jelenti, úgy, hogy a két tekercs fluxuskapcsolatban áll.

Mutuális indukció

Amikor egy tekercsben időben változó áram folyik, az időben változó fluxus a tekercssel összekapcsolódik, és ezzel indukált EMF keletkezik a tekercsen. Ez az EMF mint feszültségeses csökkenés látható a tekercsen vagy induktoron. Azonban nem praktikus, hogy a tekercs csak a saját változó fluxussal kapcsolódjon. Ha egy másik tekercsben időben változó áram folyik, akkor a második tekercs által létrehozott fluxus is a első tekercsre hat. Ez a változó fluxuskapcsolat a második tekercstől indukált EMF-et eredményez a első tekercsen. Ez a jelenség mutuális indukció-nak nevezhető, és a második tekercsben folyó időben változó áram miatti első tekercsben indukált EMF-et mutuálisan indukált EMF-nek hívják. Ha az első tekercs is időben változó forráshoz van csatlakoztatva, akkor a tekercs netto EMFe a saját indukált és a mutuálisan indukált EMF eredménye.

Mutuális indukció együtthatója vagy mutuális induktancia

Vegyünk egy saját induktanciájú L1 tekercset és egy másik saját induktanciájú L2 tekercset. Most vegyünk egy alacsony-reluktanciájú mágneses magot, amely mindkét tekercset úgy köti össze, hogy az egyik tekercs által létrehozott teljes fluxus a másik tekercsre kerül. Ez azt jelenti, hogy nincs fluxus elvesztése a rendszerben.
Most alkalmazzunk időben változó áramot a 1. tekercsre, miközben a 2. tekercs nyitva van. A 1. tekercsen indukált feszültség:
Most hagyjuk nyitva az első tekercset, és alkalmazzunk időben változó áramot a 2. tekercsre. A 2. tekercs által létrehozott fluxus a mágneses magon keresztül a 1. tekercsre kerül, és ennek eredményeként a 1. tekercsen indukált EMF:
Itt M a mutuális indukció együtthatója vagy röviden a mutuális induktancia. Most, anélkül, hogy megszakítanánk a 2. tekercs forrását, csatlakoztassunk időben változó áramforrást a 1. tekercshez. Ebben az esetben a 1. tekercsben a saját árama miatt saját indukált EMF jön létre, valamint a 2. tekercsben lévő áram miatt is mutuálisan indukált EMF. Tehát a 1. tekercsen indukált eredő EMF:
A mutuálisan indukált EMF aditív vagy subtraktív lehet, attól függően, hogy a tekercsek polaritása milyen. Az M kifejezése:

Ez a kifejezés csak akkor igaz, ha az egyik tekercs által létrehozott teljes fluxus a másik tekercsre kerül, de gyakorlatilag nem mindig lehetséges, hogy a teljes fluxus a másik tekercsre kerüljön. A tényleges mutuális induktancia értéke attól függ, hogy mennyi fluxus az egyik tekercsben lévő fluxus a másik tekercsre kerül. Itt k egy együttható, amelyet M-szel kell megszorozni, hogy a tényleges mutuális induktancia értékét megkapjuk.

Pontkonvenció

Már korábban említettük, hogy a mutuálisan indukált EMF aditív vagy subtraktív lehet, attól függően, hogy a tekercsek relatív polaritása milyen. A két vagy több mutuálisan kapcsolt tekercs relatív polaritását pontkonvencióval jelöljük. Egy pont jelölés a tekercs egyik végén. Ha egy pillanatban az áram beérkezik a tekercsbe a pontozott végén keresztül, akkor a másik tekercsen indukált EMF pozitív polaritást fog mutatni a pontozott végén. Más szóval, ha az áram kilép a tekercsben a pontozott végén keresztül, akkor a másik tekercsen indukált EMF negatív polaritást fog mutatni a pontozott végén.

Forrás: Electrical4u.

Leírás: Tisztelettel a forrás iránt, a jó cikkek megosztása érdemes, ha szerzői jogokkal kapcsolatos problémák merülnek fel, lépjünk kapcsolatba a törléséhez.