תאוצות בקו הולכה

סיבה להשראות בקשת העברה

בדרך כלל, חשמל מועבר דרך קשת העברה עם מתח וזרם חילופין גבוהים. זרם חילופין גבוה שזורם דרך הנשא יוצר שדה מגנטי חזק ומחליפני. השדה המגנטי החזק והמחליפני הזה מקשר עם הנשאים הסמוכים והמקבילים לנשא הראשי. הקישור השטחי קורה מבפנים וחוץ. לקישור השטחי מבפנים יש סיבה עצמית ולמחוץ יש סיבה חיצונית. עכשיו המונח השראות קשור מאוד לקישור השטחי, המסומן ב-λ. נניח שלסליל עם N מספר סיבובים מקושר שטף מגנטי Φ עקב זרם I, אז,

אבל עבור קשת העברה N = 1. עלינו לחשב רק את ערך ה-שטף המגנטי Φ, ובכך נוכל לקבל את ההשראות של קשת העברה.

חישוב ההשראות של נשא יחיד

חישוב ההשראות הפנימית עקב שטף מגנטי פנימי בנשא

נניח שנשא מעביר זרם I לאורך l, x הוא הרדיוס המשתנה הפנימי של הנשא ו-r הוא הרדיוס המקורי של הנשא. עכשיו השטח החתך לפי הרדיוס x הוא πx2 יחידות מרובעות ו-זרם Ix זורם דרך השטח החתך הזה. כך ניתן לבטא את ערך Ix במונחים של הזרם המקורי I והשטח החתך πr2 יחידות מרובעות

עכשיו נתבון ברוחב dx עם אורך 1m של הנשא, כאשר Hx הוא כוח המגנטיזציה עקב זרם Ix סביב השטח πx2.

והצפיפות המגנטית Bx = μHx, כאשר μ היא התמיגנות של הנשא. שוב, µ = µ0µr. אם נניח שהתמיגנות היחסית של הנשא µr = 1, אז µ = µ0. לכן, כאן Bx = μ0 Hx.

dφ עבור רצועה דקה dx מתבטאת ב-

כאן כל השטח החתך של הנשא אינו מכיל את השטף המתואר למעלה. היחס בין השטח החתך בתוך המעגל שרדיוסו x לשטח החתך הכולל של הנשא יכול להיחשב כמסילה חלקית המקשרת את ה-שטף. לכן הקישור השטחי הוא-

עכשיו, הקישור השטחי הכולל לנשא באורך 1m עם רדיוס r נתון על ידי-
לכן, ההשראות הפנימית היא-

השראות חיצונית עקב שטף מגנטי חיצוני בנשא

נניח כי עקב תופעת העור, הזרם בנשא I מתרכז ליד פני השטח של הנשא. נניח כי המרחק y נלקח ממרכז הנשא ויוצר את הרדיוס החיצוני של הנשא.

Hy הוא כוח המגנטיזציה ו-By הוא השדה המגנטי בצפיפות במרחק y לאורך יחידה של הנשא.

נניח כי שטף מגנטי dφ נמצא בעובי dy מה-D1 עד D2 לאורך 1m של הנשא כמו שמופיע בתמונה.

כפי שהזרם הכולל I מניח לזרום על פני הנשא, כך הקישור השטחי dλ שווה ל-dφ.

אבל עלינו להתייחס לקישור השטחי מה-פני הנשא לכל מרחק חיצוני, כלומר r עד D

השראות של קשת העברה חד-שלבית משני חוטים

נניח שנשא A ברדיוס rA מעביר זרם של IA בכיוון מנוגד לזרם IB בנשא B ברדיוס rB. נשא A נמצא במרחק D מנשא B ושניהם באורך l. הם בקרבת זה לזה כך שהקישור השטחי מתרחש בשני הנשאים עקב השפעתם האלקטרומגנטית.

נניח כי גודל הזרם בשני הנשאים זהה ולכן IA = – I