Induktorer I Serie

disse sammenkoblingene av induktorer produserer mer komplekse nettverk hvis totale induktans er en kombinasjon av de enkelte induktorer. Det er imidlertid visse regler for tilkobling av induktorer i serie eller parallell, og disse er basert på det faktum at det ikke eksisterer gjensidig induktans eller magnetisk kobling mellom de enkelte induktorer.

Induktorer sies å være koblet i «Serie» når de er tusenfrydkjedet sammen i en rett linje, ende til ende. I Motstandene I Serieveiledningen så vi at de forskjellige verdiene av motstandene koblet sammen i serie bare «legger til» sammen, og dette gjelder også for induktans. Induktorer i serie blir ganske enkelt «lagt sammen» fordi antall spolevinger økes effektivt, med den totale kretsinduktansen LT er lik summen av alle de individuelle induktansene som er lagt sammen.

Induktor I Seriekrets

strømmen, ( I ) som strømmer gjennom den første induktoren, L1 har ingen annen vei å gå, men passerer gjennom den andre induktoren og den tredje og så videre. Deretter har serieinduktorer En Felles Strøm som strømmer gjennom dem, for eksempel:

IL1 = IL2 = IL3 = IAB … etc.

i eksemplet ovenfor er induktorene L1, L2 Og L3 alle koblet sammen i serie Mellom punktene A Og B. Summen av de individuelle spenningsfallene over hver induktor kan bli funnet ved Hjelp Av Kirchoffs Spenningslov (KVL)HVOR VT = V1 + V2 + V3 og vi vet fra tidligere opplæringsprogrammer om induktans at den selvinducerte emf over en induktor er gitt som: V = L di/dt.

Så ved å ta verdiene for de enkelte spenningsfall over hver induktor i vårt eksempel ovenfor, er total induktans for seriekombinasjonen gitt som:

ved å dele gjennom ovennevnte ligning med di/dt kan vi redusere den for å gi et endelig uttrykk for beregning av total induktans av en krets når du kobler induktorer sammen i serie, og dette er gitt som:

Induktorer I Serie Ligning

da kan den totale induktansen til seriekjeden bli funnet ved ganske enkelt å legge sammen de enkelte induktansene til induktorene i serie, akkurat som å legge sammen motstander i serie. Den ovennevnte ligningen gjelder imidlertid bare når det er «INGEN» gjensidig induktans eller magnetisk kobling mellom to eller flere av induktorene, (de er magnetisk isolert fra hverandre).

Et viktig poeng å huske om induktorer i seriekretser, vil total induktans (LT) av to eller flere induktorer koblet sammen i serie alltid VÆRE STØRRE enn verdien av den største induktoren i seriekjeden.

Induktorer I Serieeksempel No1

Tre induktorer på 10mH, 40mH og 50mH er koblet sammen i en seriekombinasjon uten gjensidig induktans mellom dem. Beregn total induktans av seriekombinasjonen.

Gjensidig Tilkoblede Induktorer I Serie

når induktorer er koblet sammen i serie slik at magnetfeltet til en forbinder med den andre, øker eller reduserer effekten av gjensidig induktans den totale induktansen avhengig av mengden magnetisk kobling. Effekten av denne gjensidig induktans avhenger av avstanden fra hverandre av spolene og deres orientering til hverandre.

Gjensidig tilkoblede serieinduktorer kan klassifiseres som Enten «Hjelpe» eller «Motsette» den totale induktansen. Hvis den magnetiske fluxen som produseres av strømmen, strømmer gjennom spolene i samme retning, sies spolene Å Være Kumulativt Koblet. Hvis strømmen strømmer gjennom spolene i motsatt retning, sies spolene Å Være Differensielt Koblet som vist nedenfor.

Kumulativt Koblede Serieinduktorer

mens strømmen som strømmer Mellom punktene A og D gjennom de to kumulativt koblede spolene er i samme retning, må ligningen over for spenningsfall over hver av spolene modifiseres for å ta hensyn til samspillet mellom de to spolene på grunn av effekten av gjensidig induktans. Selvinduktansen til hver enkelt spole, Henholdsvis l1 og l2, vil være den samme som før, men med tillegg Av M som betegner gjensidig induktans.

da blir den totale emf indusert i kumulativt koblede spoler gitt som:

Hvor: 2m representerer påvirkning av spole L1 På L2 og likeledes spole L2 På L1.

ved å dele gjennom ovennevnte ligning med di/dt kan vi redusere den for å gi et endelig uttrykk for beregning av total induktans av en krets når induktorene er kumulativt forbundet, og dette er gitt som:

hvis en av spolene reverseres slik at den samme strømmen strømmer gjennom hver spole, men i motsatt retning, vil den gjensidige induktansen, M som eksisterer mellom de to spolene ha en kansellerende effekt pa hver spole som vist nedenfor.

Differensielt Koblede Serieinduktorer

emf som induseres i spole 1 ved effekten av gjensidig induktans av spole to, er i motsetning til den selvinducerte emf i spole en som nå går den samme strømmen gjennom hver spole i motsatt retning. For å ta hensyn til denne kanselleringseffekten brukes et minustegn med M når magnetfeltet til de to spolene er differensielt forbundet, noe som gir oss den endelige ligningen for beregning av total induktans av en krets når induktorene er differensielt forbundet som:

da er den endelige ligningen for induktivt koblede induktorer i serie gitt som:

Induktorer I Serie Eksempel No2

to induktorer på henholdsvis 10mh er koblet sammen i en seriekombinasjon slik at deres magnetfelt hjelper hverandre med å gi kumulativ kobling. Deres gjensidig induktans er gitt som 5mH. Beregn total induktans av seriekombinasjonen.

Induktorer I Serieeksempel No3

To spoler koblet i serie har en selvinduktans på henholdsvis 20mh og 60mh. Den totale induktansen av kombinasjonen ble funnet å være 100mH. Bestem mengden gjensidig induktans som eksisterer mellom de to spolene, forutsatt at de hjelper hverandre.

Induktorer I Serie Sammendrag

vi vet nå at vi kan koble sammen induktorer i serie for å produsere en total induktansverdi, LT lik summen av de enkelte verdiene, de legger sammen, ligner på å koble sammen motstander i serie. Men når de kobler sammen induktorer i serie, kan de påvirkes av gjensidig induktans.

Induktorer Med Gjensidig forbindelse er klassifisert som enten «hjelpende» eller «motsatte» den totale induktansen avhengig av om spolene er kumulativt koblet (i samme retning) eller differensielt koblet (i motsatt retning).

i neste veiledning Om Induktorer vil vi se at spolens posisjon ved Tilkobling Av Induktorer Parallelt også påvirker total induktans, LT av kretsen.