Induktanssin toimintaperiaate

Induktanssi tarkoittaa langan kiertämistä kelan muotoon. Virran kulkiessa kelan (induktorin) molempiin päihin muodostuu voimakas magneettikenttä. Sähkömagneettisen induktion vaikutuksesta virran muutos estyy. Siksi induktanssilla on pieni resistanssi tasavirtaa vastaan (samanlainen kuin oikosulku) ja suuri resistanssi vaihtovirtaa vastaan, ja sen resistanssi liittyy vaihtovirtasignaalin taajuuteen. Mitä suurempi vaihtovirran taajuus kulkee saman induktiivisen elementin läpi, sitä suurempi on resistanssin arvo.

Induktanssin toimintaperiaate (1)

Induktanssi on energian varastointielementti, joka voi muuntaa sähköenergian magneettiseksi energiaksi ja varastoida sen, yleensä vain yhdellä käämillä. Induktanssi on peräisin rautasydämiskäämistä, jota M. Faraday käytti Englannissa vuonna 1831 löytääkseen sähkömagneettisen induktion ilmiön. Induktanssilla on myös tärkeä rooli elektronisissa piireissä.
Induktanssiominaisuudet: Tasavirtaliitäntä: tarkoittaa, että tasavirtapiirissä ei ole estovaikutusta tasavirtaan, mikä vastaa suoraa johtoa. Vaihtovirran resistanssi: Väliaine, joka estää vaihtovirran ja tuottaa tietyn impedanssin. Mitä korkeampi taajuus, sitä suurempi on kelan tuottama impedanssi.

Induktanssin toimintaperiaate (2)

Induktanssikelan virran estovaikutus: Induktanssikelassa itse indusoitu sähkömotorinen voima on aina vastustuskykyinen kelan virran muutokselle. Induktiivisella kelalla on estovaikutus vaihtovirtaan. Estovaikutusta kutsutaan induktiiviseksi reaktanssiksi XL, ja yksikkö on ohmi. Sen suhde induktanssiin L ja vaihtovirran taajuuteen f on XL = 2nfL. Induktorit voidaan jakaa pääasiassa suurtaajuuskuristinkeloihin ja matalataajuuskuristinkeloihin.

Induktanssin toimintaperiaate (3)
Viritys ja taajuuden valinta: LC-virityspiiri voidaan muodostaa kytkemällä induktanssikela ja kondensaattori rinnan. Toisin sanoen, jos piirin luonnollinen värähtelytaajuus f0 on yhtä suuri kuin ei-vaihtovirtasignaalin taajuus f, piirin induktiivinen reaktanssi ja kapasitiivinen reaktanssi ovat myös yhtä suuret, joten sähkömagneettinen energia värähtelee edestakaisin induktanssin ja kapasitanssin välillä, mikä on LC-piirin resonanssi-ilmiö. Resonanssin aikana piirin induktiivinen reaktanssi ja kapasitiivinen reaktanssi ovat yhtä suuret ja käänteiset. Piirin kokonaisvirran induktiivinen reaktanssi on pienin ja virran määrä suurin (viitaten vaihtovirtasignaaliin, jonka f = ”f0”). LC-resonanssipiirin tehtävänä on valita taajuus, ja se voi valita vaihtovirtasignaalin tietyllä taajuudella f.
Induktoreilla on myös signaalien suodatus, kohinan suodatus, virran vakauttaminen ja sähkömagneettisten häiriöiden vaimentaminen.


Julkaisun aika: 03.03.2023