Mutuell induksjon og mutuell induktans med prikkkonvensjon

Definisjon av gjensidig induksjon

Gjensidig induksjon er et fenomen der en spole får induksjon i EMF over seg på grunn av hastigheten til forandringen av strøm i en nabo-spole på en måte som flyt av en spoles strøm blir koblet til en annen spole.

Definisjon av gjensidig induktans

Gjensidig induktans er forholdet mellom den induerte EMF over en spole til hastigheten til forandringen av strøm i en nabo-spole på en måte at de to spolene har mulighet for flytkobling.

Gjensidig induksjon

Når det er en tidsvarierende strøm i en spole, vil den tidsvarierende flyten bli koblet til spolen selv og forårsake en selvinndusert EMF over spolen. Denne EMF ses som en spenningsfall over spolen eller induktor. Det er imidlertid ikke praktisk at en spole kun blir koblet til sin egen endrende flyt. Når en tidsvarierende strøm flyter i en annen spole plassert nær den første, kan flyten produsert av den andre spolen også koble den første. Denne varierende flytekoblingen fra den andre spolen vil også inducere EMF over den første spolen. Dette fenomenet kalles gjensidig induksjon, og EMF-en inducert i én spole på grunn av tidsvarierende strøm i en annen spole kalles gjensidig inducert EMF. Hvis den første spolen også er koblet til en tidsvarierende kilde, er den netto EMF-en i den første spolen resultatet av selvinndusert og gjensidig inducert EMF.

Koeffisient for gjensidig induksjon eller gjensidig induktans

La oss betrakte en spole med selvinduktans L1 og en annen spole med selvinduktans L2. Nå vil vi også betrakte at det er en magnetisk kjern med lav motstand som kobler disse to spolene på en måte at hele flyten skapt av den ene spolen vil koble den andre spolen. Dette betyr at det ikke vil være noen lekkasje av flyt i systemet.
Nå vil vi bruke en tidsvarierende strøm i spole 1 mens spole 2 er åpenkretset. Spenningsfallet indusert over spole 1 vil være
Nå vil vi holde den første spolen åpen og bruke en tidsvarierende strøm i spole 2. Nå vil flyten produsert av spole 2 koble spole 1 gjennom den magnetiske kjernen, og som et resultat vil EMF-en indusert i spole 1 være
Her er M koeffisienten for gjensidig induksjon eller kort sagt gjensidig induktans. Nå uten å forstyrre kilden i spole 2, kobler vi en tidsvarierende strømkilde over spole 1. I denne situasjonen vil det være en selvinndusert EMF over spole 1 på grunn av dens egen strøm, samt en gjensidig inducert EMF over spole 1 på grunn av strømmen i spole 2. Så den resulterende EMF-en indusert i spole 1 er
Den gjensidig inducerte EMF-en kan være enten additiv eller subtraktiv, avhengig av polariteten til spolene. Uttrykket for M er

Dette uttrykket er berettiget bare når hele flyten skapt av en spole kobles til en annen spole, men i praksis er det ikke alltid mulig å koble hele flyten fra en spole til en annen. Verdien av den faktiske gjensidige induktansen avhenger av den faktiske mengden flyt fra en spole som kobles til en annen. Her er k en koeffisient som må multipliseres med M for å derivere den faktiske verdien av den gjensidige induktansen.

Punktkonvensjon

Som vi allerede har nevnt, om den gjensidig inducerte EMF-en vil være additiv eller subtraktiv, avhenger av de relativt polare av de gjensidig koblet spolene. De relative polaritetene av to eller flere gjensidig koblet spoler angis ved punktkonvensjon. Det representeres med en prikk markering på enten ende av en spole. Hvis strømmen går inn i en spole gjennom den prikkede enden, vil den gjensidig inducerte EMF-en i den andre spolen ha positiv polaritet ved den prikkede enden av den siste. Det kan uttrykkes på en annen måte at hvis strømmen forlater en spole gjennom den prikkede enden, vil den gjensidig inducerte EMF-en i den andre spolen ha negativ polaritet ved den prikkede enden av den siste.

Kilde: Electrical4u.

Erklæring: Respekt for originalverket, godt innhold fortjener å deles, ved infringement kontakt for sletting.