Ako savijanje žice ne utječe na njen otpor zašto onda namotana žica ispušta iскре umjesto obične žice

Iako savijanje žice samo po sebi ne značajno utječe na njen otpor, situacija postaje složenija kada se radi o zakruženim bobinama, poput onih koje se nalaze u transformatorima, motorima ili elektromagnetima. Bobine nisu samo savijene žice; njihova geometrija i metoda namotavanja utječu na njihove elektromagnetske osobine, posebno samoindukciju i međuinfluenciju, što dovodi do pojave iskrivljanja koja se ne javljaju s običnim ravnomjernim žicama.

Razlozi za iskrivljanje u zakruženim bobinama

Induktivni efekti

• Samoindukcija: Kada struja teče kroz bobinu, generira se magnetsko polje oko bobine. Ako se struja iznenada promijeni (npr., prilikom uključivanja ili isključivanja kruga), magnetsko polje se mijenja, inducirajući elektroničku naponsku silu (ENF) poznatu kao samoindukcija. Ova iznenadna promjena može dovesti do vrlo visokih šiljastih napona, što rezultira iskrivljanjem.

• Međuinfluencija: U višeobmotnih bobina, promjena struje u jednom vitanju utječe na struju u susjednim vitanjima, poznato kao međuinfluencija. Iznenadne promjene struje mogu dovesti do šiljastih napona, uzrokujući iskrivljanje.

Kapacitivni efekti

Kapacitet između vitanja: Zbog kapaciteta između vitanja u bobini, iznenadne promjene struje mogu dovesti do šiljastih napona, potencijalno rezultirajući iskrivljanjem.

Efekti pri prekidu

• Iskrivljanje prilikom isključivanja: Prilikom isključivanja napajanja bobine, samoinducirana ENF dovodi do pokušaja održavanja struje usporedbeno s pohranjenom magnetskom energijom, što rezultira visokim naponima na prekidaču, što može dovesti do arkiranja ili iskrivljanja.

• Iskrivljanje prilikom uključivanja: Prilikom uključivanja napajanja bobine, uspostava struje također može uzrokovati trenutne visoke napone, što rezultira iskrivljanjem.

Razlike između običnih žica i bobina

• Geometrijska struktura: Obične žice su tipično ravne ili blago savijene, dok su bobine tesno namotane, što dovodi do veće samoindukcije i međuinfluencije u bobinama.

• Elektromagnetski efekti: Promjene struje u bobinama proizvode značajne promjene u magnetskom polju, dok promjene struje u običnim žicama proizvode minimalne promjene magnetskog polja, što rezultira manje vidljivim elektromagnetskim efektima.

• Pohrana energije: Bobine mogu pohraniti značajne količine magnetske energije, a oslobađanje ove energije tijekom iznenadnih promjena struje može dovesti do visokih šiljastih napona, što rezultira iskrivljanjem.

Sprečavanje iskrivljanja

Da bi se spriječilo iskrivljanje u bobinama, mogu se poduzeti nekoliko mjera:

• Korištenje dioda povratnog toka: Prilikom isključivanja napajanja bobine, dioda povratnog toka može pružiti put za struju u bobini, apsorbirajući samoinducirani ENF i smanjujući pojavu iskrivljanja.

• Korištenje uposažnih otpornika: U nekim slučajevima, uposažni otpornik može biti spojen serijalno s bobinom kako bi se smanjila brzina promjene struje, time smanjujući samoinducirani ENF.

• Korištenje tehnika mekkog prekida: Kontrolirajući brzinu promjene struje, tehnike mekkog prekida mogu smanjiti šiljaste napone, time minimizirajući iskrivljanje.

Sažetak

Bobine, zbog svoje jedinstvene geometrijske strukture i elektromagnetskih osobina, su sklonije iskrivljanju kada se struja iznenada promijeni u usporedbi s običnim žicama. To je posljedica šiljastih napona uzrokovanih samoindukcijom i međuinfluencijom u bobinama. Kroz pravilnu konstrukciju i tehničke pristupe, pojava iskrivljanja se može učinkovito smanjiti ili eliminirati.