אוספים

השראות של חוט ישר וסלילים

השראות של חוט ישר וסלילים

למרות שסלילים בדרך כלל עולים בראש כשחושבים על השראות, יש בחיבור ישר גם השראות.

עבור רוב היישומים בתדירות נמוכה ואורכי חוטים רגילים, ניתן להתעלם מההשראה הזו, אך ככל שהתדרים עולים, השריית החוטים יכולה להיות משמעותית מאוד.

ניתן לחשב את ההשראות גם עבור חוט ישר וגם עבור סלילים, אם כי יכול להיות קשה יותר לחשב את ההשראות של קולס מכיוון שיש הרבה מאוד משתנים המעורבים, כולל הממדים, הקבועים וכדומה.

היתרון בשימוש בסליל במקום בו נדרשת אינדוקציה הוא בכך שהוא מספק רמת השראות גבוהה הרבה יותר בתוך נפח נתון שכן קיימת אינטראקציה מגנטית בין סיבובי הסליל השונים.

חישוב השראות

באופן כללי ניתן לחשב השראות מתוך ידיעה על המשוואות של מקסוול. עם זאת המתמטיקה המעורבת עשויה לא תמיד להיות קלה. בנוסף לאותות בתדירות גבוהה זו, יש צורך להתאים היבטים כמו אפקט עור מכיוון שהוא משפיע על נושאים כמו צפיפות זרם השטח והשדה המגנטי ואלו עשויים לכלול שימוש במשוואת Laplace.

בהתאם לכך ניתן ליישם כמה פשטות מציאותיות בכדי לספק חישובים ומשוואות שמיש יותר לקביעת ההשראות.

לדוגמא, לעתים קרובות ניתן להניח כי במקום בו משתמשים בחוטים "דקים", התפלגות הזרם על פני החוט תהיה קבועה על פני קוטר התיל, וזה כשלעצמו מאפשר לפשטים ניכרים בחישוב ההשראות של חוט.

השראות של חוט ישר יחיד

עבור רוב היישומים מתעלמים מההשראות של חוט ישר. ההשראה נמוכה מאוד ועבור רוב היישומים היא קטנה מכדי להשפיע באופן משמעותי על המעגל.

עם זאת, כאשר התדרים עולים לאזור המיקרוגל, אפילו השראות של אורכי חוט קצרים יכולה להיות בעלת השפעה משמעותית.

למרות שחישוב ההשראות של אורך חוט עשוי להיראות חישוב פשוט, זה לא פשוט כמו שזה עשוי להיראות ממבט ראשון. השטף של אורך חוט יתקשר עם השטף מחוטים אחרים, או אפילו מאורך המוליך המחובר לאורך שנחשב.

ניתן לחשב את ההשראות התיאורטיות של השראות פנימית פלוס חיצונית של אורך ישר של חוט בתדרים נמוכים.

לזֶרֶם יָשָׁר = 2l(עֵץה(2lר)-0.75)

איפה:
לזֶרֶם יָשָׁר = השראות בתדירות נמוכה בננוהנריה
l = אורך החוט בס"מ
r = רדיוס החוט בס"מ

חישוב זה מניח שרדיוס החוט נמוך בהרבה מהאורך.

בתדרים גבוהים אפקט העור אומר שההשראות הפנימית נוטה לאפס ונוסחת ההשראות בתדירות הגבוהה הכוללת הופכת ל:

לזֶרֶם יָשָׁר = 2l(עֵץה(2lר)-1.0)

לאור כל האינטראקציות במעגל, נוסחאות אלה נותנות רק ערך משוער להשראה. הם נותנים אינדיקציה טובה מאוד לגודל, אך הם אינם יכולים לקחת בחשבון את כל ההשפעות של המעגל ואת זוג השטף המגנטי החיצוני וכו '.


צפו בסרטון: מכונת תפירה אובלוק יוקי Juki MO-654DE (דֵצֶמבֶּר 2021).