Gjensidig induktans

Gjensidig induktans

I forrige opplæring så vi at en induktor genererer en indusert emk i seg selv som et resultat av det skiftende magnetfeltet rundt sine egne svinger. Når denne emf blir indusert i den samme kretsen som strømmen endrer seg, kalles denne effekten Selvinduksjon, (L).

Imidlertid, når emk induseres i en tilstøtende spole lokalisert innenfor det samme magnetfeltet, sies emk å være indusert magnetisk, induktiv eller ved gjensidig induksjon, symbol (M). Når to eller flere spoler blir magnetisk koblet sammen av en vanlig magnetisk flux, sies de å ha egenskapen gjensidig induktans.

Gjensidig induktans er grunnleggende driftsprinsipp for transformatorer, motorer, generatorer og enhver annen elektrisk komponent som samhandler med et annet magnetfelt. Da kan vi definere gjensidig induksjon som strømmen som strømmer i en spole som induserer en spenning i en tilstøtende spole.

Men gjensidig induktans kan også være en dårlig ting da "bortkommen" eller "lekkasje" induktans fra en spole kan forstyrre driften av en annen tilstøtende komponent ved hjelp av elektromagnetisk induksjon, så det kan være nødvendig med en form for elektrisk sikt til et jordpotensial.

Mengden av gjensidig induktans som knytter en spole til en annen avhenger veldig av den relative plasseringen av de to spolene. Hvis den ene spolen er plassert ved siden av den andre spolen slik at deres fysiske avstand fra hverandre er liten, vil nesten all magnetisk fluks som genereres av den første spolen samvirke med spolens svinger på den andre spolen og indusere en relativt stor emf og derfor produsere en stor gjensidig induktansverdi.

På samme måte, hvis de to spolene er lenger fra hverandre eller i forskjellige vinkler, vil mengden indusert magnetisk flux fra den første spolen til den andre være svakere og gi en mye mindre indusert emf og derfor en mye mindre gjensidig induktansverdi. Så effekten av gjensidig induktans er veldig avhengig av de relative posisjonene eller avstanden (S) til de to spolene, og dette er vist nedenfor.

Gjensidig induktans mellom spoler

Den gjensidige induktansen som eksisterer mellom de to spolene kan økes kraftig ved å plassere dem på en vanlig myk jernkjerne eller ved å øke antall svinger på en av spolene som ville funnet i en transformator.

Hvis de to spolene er tett viklet oppå den ene over den andre over en vanlig myk jernkjerneenhet, blir det antatt at en enhetskobling eksisterer mellom dem, da eventuelle tap på grunn av lekkasje av strøm vil være ekstremt lite. Når man antar en perfekt fluksforbindelse mellom de to spolene, kan den gjensidige induktansen som finnes mellom dem gis som.

· Hvor:

· Μo er permeabiliteten til ledig plass (4.π.10-7)

· Μr er den relative permeabiliteten til myk jernkjernen

· N er i antall spiralsvingninger

· A er i tverrsnittsområdet i m2

· ℓ er spolens lengde i meter

Gjensidig induksjon

Her stiller strømmen i spole en, L1 opp et magnetfelt rundt seg selv med noen av disse magnetfeltlinjene som går gjennom spole to, L2 som gir oss gjensidig induktans. Spole en har strøm på I1 og N1 svinger mens spole to har N2 svinger. Derfor avhenger av gjensidig induktans, M12 av spole to som eksisterer med hensyn til spole en av deres posisjon i forhold til hverandre og er gitt som:

Likeledes er flukskoblingsspolen en, L1 når en strøm flyter rundt spole to, L2 er nøyaktig den samme som flukskoblingsspolen to når den samme strømmen strømmer rundt spolen en over, deretter den gjensidige induktansen til spolen en med hensyn til spolen to er definert som M21. Denne gjensidige induktansen er sann uavhengig av størrelsen, antall svinger, relativ plassering eller orientering av de to spolene. På grunn av dette kan vi skrive den gjensidige induktansen mellom de to spolene som: M12 = M21 = M.

Da kan vi se at selvinduktans karakteriserer en induktor som et enkelt kretselement, mens gjensidig induktans betyr en form for magnetisk kobling mellom to induktorer eller spoler, avhengig av avstand og arrangement, en forhåpentligvis husker vi fra våre tutorials om elektromagneter at jeget induktans av hver enkelt spole er gitt som:

For mer informasjon, vennligst kontakt oss på sales@xfullstar.com