İçeriğe atla

İndüktif kuplaj

Resimdeki Tesla bobini, enerjiyi floresan lambaya bağlayarak onu aydınlatır. Birleşen enerji insanlara zararsızdır.

Elektrik mühendisliği'nde, iki iletken'in bir telden geçen akımdaki değişimin, elektromanyetik indüksiyon yoluyla diğer telin uçları boyunca bir voltajı indükleyecek şekilde yapılandırıldıklarında, endüktif olarak bağlı veya manyetik olarak bağlı olduğu söylenir[1]. İlk telden geçen değişen akım, Ampere'nin devre yasası'na göre etrafında değişen bir manyetik alan yaratır. Değişen manyetik alan, Faraday'ın indüksiyon yasası'na göre ikinci telde bir elektromotor kuvvet (EMF) voltajı'na neden olur. İki iletken arasındaki endüktif bağlantı miktarı, karşılıklı endüktans'larıyla ölçülür.

İki tel arasındaki bağlantı, bu telleri ayrı iki bobin yapıp ortak bir eksende birbirine yakın yerleştirerek, bir bobinin manyetik alanının diğer bobinden geçmesini sağlayarak arttırılabilir. Eşleşme veya kuplaj, bobinlerdeki demir veya ferrit gibi ferromanyetik malzemeden yapılmış manyetik bir çekirdek ile de arttırılabilir bu ise manyetik akıyı arttırır. İki bobin, bir transformatörün birincil ve ikincil sargılarında olduğu gibi fiziksel olarak tek bir ünitede bulunabilir veya ayrılmış olabilir. Bağlantı kasıtlı veya kasıtsız olabilir. Kasıtsız endüktif bağlantı, bir devreden gelen sinyallerin yakındaki bir devreye indüklenmesine neden olabilir; buna çapraz konuşma denir ve bu bir tür elektromanyetik girişim'dir.

k bağlantı katsayısı'dır, Le1 ve Le2 kaçak endüktanstır, M1 (M2) karşılıklı endüktanstır
Endüktif bağlantı örneği, 1910. Alt bobin AC gücüne bağlıdır. Üst bobinden geçen alternatif manyetik alan lambayı yakan akımı indükler.

Endüktif bağlı bir transponder, anten görevi yapan büyük bir bobine bağlı bir katı hal alıcı-verici çipinden oluşur. Bir okuyucu ünitesinin salınımlı manyetik alanı içerisine getirildiğinde, alıcı-verici, anten'ine endüktif olarak bağlanan enerji ile çalıştırılır ve verileri endüktif olarak okuyucu ünitesine geri aktarır.

İki mıknatıs arasındaki manyetik bağlantı, manyetik dişlide olduğu gibi, gücü temassız olarak mekanik olarak aktarmak için de kullanılabilir.[2]

Kullanımlar

Bazı örnekleri aşağıda yazılı endüktif bağlantı elektrik teknolojisinde çok uygulamada kullanılır:

İndüktif kuplaj, prospeksiyon jeofiziği yöntemlerinden elektrik arama çalışmaları amacı ile yapılan self potansiyel (SP) ölçümlerinde karşılaşılan problemlerden bir tanesidir. Bu durum şöyle tanımlanabilir:

Çalışma alanında bulunan elektrik nakil hatlarına bağlı oluşan elektromanyetik alan, rüzgarın etkisiyle nakil kablosunun da salınım göstermesine bağlı olarak zemine yaklaşabilir ve bu durum ölçülerde bozucu etki olarak kendini gösterir.

Düşük frekanslı indüksiyon

Düşük frekanslı indüksiyon, yanlışlıkla oluştuğunda endüktif kuplajın tehlikeli bir şekli olabilir. Örneğin, uzun mesafeli bir metal boru hattı, yüksek gerilim enerji hattına paralel olarak geçiş hakkı boyunca döşenirse, elektrik hattı boru üzerinde akım indükleyebilir. Boru, koruyucu kaplamasıyla topraktan yalıtılmış iletken olduğundan, birincil sargısı güç hattı olan uzun, uzatılmış bir transformatör için ikincil sargı görevi görür. Boruda indüklenen voltajlar, vanaları çalıştıran veya metal boru hattının metal kısımlarına başka şekilde dokunan kişiler için tehlike oluşturur.

Güç transformatörü olan bir enstrümanın yakınındaki hassas devreler 50 Hz (veya 60 Hz) alımını görüntülemeye başlayabileceğinden, elektronikle uğraşırken alçak frekanslı manyetik alanların azaltılması gerekli olabilir. Bükülmüş teller, ardışık bükümlerde indüklenen sinyaller iptal edildiğinden paraziti azaltmanın etkili bir yoludur. Manyetik koruma kullanmak aynı zamanda istenmeyen endüktif kuplajı azaltmanın etkili bir yoludur ancak mümkünse manyetik alan kaynağını hassas elektroniklerden uzaklaştırmak en basit çözümdür.[3]

İndüklenen akımlar zararlı olabilse de yararlı da olabilirler. Elektrik dağıtım hattı mühendisleri, tesislerin uzaktan izlenmesine olanak tanıyan kulelerdeki ve trafo merkezlerindeki kameralara güç sağlamak için endüktif bağlantı kullanır. Bunu kullanarak her yerden izleyebilir ve kamera pillerini değiştirme veya güneş paneli bakımı konusunda endişelenmelerine gerek kalmaz.

Kaynakça

  1. ^ Zverev, A.I. (2005) [1967]. Handbook of filter synthesis. Wiley. ISBN 9780471749424. 
  2. ^ "Could Magnetic Gears Make Wind Turbines Say Goodbye to Mechanical Gearboxes?". machinedesign.com. 23 Haziran 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Ocak 2024. 
  3. ^ Horowitz, Paul; Hill, Winfield (1989). The Art of Electronics Second Edition. Press Syndicate of the University of Caimbridge. s. 456. ISBN 0521370957. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Transformatör</span> Elektrik-elektronik devre elemanı

Transformatör ya da kısa adıyla trafo iki veya daha fazla elektrik devresini elektromanyetik indüksiyonla birbirine bağlayan bir elektrik aletidir. Bir elektrik devresinden diğer elektrik devresine, enerjiyi elektromanyetik alan aracılığıyla nakletmektedir. Transformatörler elektrik enerjisinin belirli gücünde gerilim ve akım değerlerinde istenilen değişimi yapan makinelerdir. Transformatör, elektrik enerjisini bir elektrik devresinden başka bir devreye veya birden fazla devreye aktaran bileşendir. Transformatörün herhangi bir bobinindeki değişen akım, transformatörün çekirdeğinde değişken bir manyetik akı üretmektedir. Oluşan akım, aynı çekirdek etrafına sarılmış diğer bobinler boyunca değişen bir elektromotor kuvveti indüklemektedir. Elektrik enerjisi, iki devre arasında metalik (iletken) bir bağlantı olmadan ayrı bobinler arasında aktarılabilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik motoru</span> Elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren aygıt.

Elektrik motoru, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren aygıttır. Her elektrik motoru biri sabit (stator) ve diğeri kendi çevresinde dönen iki ana parçadan oluşur. Bu ana parçalar, sargılar gibi elektrik akımını ileten parçalar, manyetik akıyı ileten parçalar ve vidalar ve yataklar gibi konstrüksiyon parçaları olmak üzere tekrar kısımlara ayrılır.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik akımı</span> elektrik yükü akışı

Elektrik akımı, elektriksel akım veya cereyan, en kısa tanımıyla elektriksel yük taşıyan parçacıkların hareketidir. Bu yük genellikle elektrik devrelerindeki kabloların içerisinde hareket eden elektronlar tarafından taşınmaktadır. Ayrıca, elektrolit içerisindeki iyonlar tarafından ya da plazma içindeki hem iyonlar hem de elektronlar tarafından taşınabilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Alternatör</span> Mekanik enerjiyi alternatif akıma çeviren aygıt.

Alternatör, mekanik enerjiyi alternatif akım biçiminde elektrik enerjisine dönüştüren bir elektrik jeneratörüdür. Maliyet ve basitlik nedenleriyle, çoğu alternatör sabit armatürle dönen manyetik alan kullanır. Bazen, sabit bir manyetik alanlı doğrusal bir alternatör veya dönen bir armatür kullanılır. Prensipte, herhangi bir AC elektrik jeneratörüne alternatör denebilir, ancak genellikle terim otomotiv ve diğer içten yanmalı motorlar tarafından tahrik edilen küçük dönen makineleri ifade eder.

<span class="mw-page-title-main">Röle</span> tamamen izole edilmiş ikinci bir devre tarafından bir elektrik devresinin açılıp kapanmasına izin veren elektrikli cihaz

Röle, elektriksel olarak çalıştırılan, elektromanyetik bir anahtardır. Yani üzerinden akım geçtiği zaman çalışan devre elemanıdır. Röle; bobin, palet ve kontak olmak üzere üç bölümden meydana gelir. Bobin kısmı rölenin giriş kısmıdır. Palet ve kontak kısmının bobin ile herhangi bir elektriksel bağlantısı yoktur. Röle, tek veya çoklu kontrol sinyalleri için birçok giriş terminali ve birçok çalışma kontağı terminalinden oluşur. Röle, birden çok kontak düzenlemesinde, örneğin; kontakları temas ettirme, kontakların temasını kesme veya bu iki durumun kombinasyonları gibi herhangi bir sayıda kontaklı olabilir.

<span class="mw-page-title-main">Kompanzasyon</span> Faz farkının sıfıra yakın tutulmasını sağlayan olaya denir

Gerilim kontrolü ve reaktif güç yönetimi, elektrik iletim şebekelerinin güvenilirliğini sağlayan ve bu şebekelerde elektrik piyasasını kolaylaştıran yardımcı hizmetin iki yüzüdür. Bu faaliyetin her iki yönü iç içe olduğundan bu maddede Kirby & Hirst (1997) tarafından önerildiği gibi "gerilim kontrolü" terimi bu faaliyeti belirtmek için kullanılır. Gerilim kontrolü AC çevrimindeki reaktif güç enjeksiyonlarını içermez, bunlar sistem kararlılık hizmeti denilen ayrı bir yardımcı hizmetin parçasıdır. Reaktif güç iletimi doğası gereği sınırlıdır bu nedenle voltaj kontrolü sistemde genel aktif güç dengesini korumaya dayanan frekans kontrolünün aksine güç şebekesindeki ekipman parçaları aracılığıyla sağlanır.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik üreteci</span> Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren aygıt

Elektrik üretiminde jeneratör, harekete dayalı gücü veya yakıta dayalı gücü harici bir devrede kullanılmak üzere elektrik gücüne dönüştüren bir cihazdır. Mekanik enerji kaynakları arasında buhar türbinleri, gaz türbinleri, su türbinleri, içten yanmalı motorlar, rüzgar türbinleri ve hatta el krankları bulunur. İlk elektromanyetik jeneratör olan Faraday diski, 1831 yılında İngiliz bilim adamı Michael Faraday tarafından icat edildi. Jeneratörler elektrik şebekeleri için neredeyse tüm gücü sağlar.

<span class="mw-page-title-main">İndüktans</span>

İndüktans elektromanyetizma ve elektronikte bir indüktörün manyetik alan içerisinde enerji depolama kapasitesidir. İndüktörler, bir devrede akımın değişimiyle orantılı olarak karşı voltaj üretirler. Bu özelliğe, onu karşılıklı indüktanstan ayırmak için, aynı zamanda öz indüksiyon da denir. Karşılıklı indüktans, bir devredeki indüklenen voltajın başka bir devredeki akımın zamana göre değişiminin etkisiyle oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Faraday'in indüksiyon kanunu</span>

Faraday'in indüksiyon kanunu, 1830'da Michael Faraday tarafından bulunan, manyetik alanın değişimiyle oluşan emk'yı tanımlayan indüktörlerin, elektrik motorlarının, jeneratörlerin, transformatörlerin gelişmesini sağlayan kanun.

<span class="mw-page-title-main">Elektromanyetik debimetre</span>

Elektromanyetik debimetre, iletkenliği olan sıvıların akışlarının ölçülmesinde kullanılan cihazlardır. Ölçüm hacimsel olarak;litre/saniye, litre/dakika, litre/saat, metreküp/saniye, metreküp/dakika, metreküp/saat cinsinden ölçüm yapılır.

<span class="mw-page-title-main">Anahtarlamalı güç kaynağı</span>

Anahtarlamalı güç kaynağı olarak adlandırılan anahtarlamalı modlu güç kaynağı, elektrik gücünü verimli şekilde dönüştürmek için anahtarlama regülatörü içeren elektronik bir güç kaynağıdır. Anahtarlamalı güç kaynağı ya da İngilizce özgün adının kısaltmasıyla SMPS, 1960'lı yıllarda doğrusal güç kaynaklarının çalışma veriminin düşük olması ile kullanılmaya başlanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Bobin</span> Elektrikli bileşen

Bobin ya da makara, içinden elektrik akımı geçebilen, yalıtılmış tel ile bu telin sarılı bulunduğu silindirden oluşan aygıt.

Kablosuz enerji ya da kablosuz enerji transferi, insan yapımı iletken olmadan güç kaynağından elektriksel alana elektrik transferidir. Kablosuz transfer kabloların bağlantısının uygunsuz, tehlikeli ve imkânsız olduğu durumlarda kullanışlıdır. Kablosuz enerji transferindeki problem kablosuz telekomünikasyondan örneğin radyo gibi farklıdır. İkinci olarak, alınan enerjinin yayılması sadece sinyal çok az olduğunda kritik olur. Kablosuz enerji için yeterlilik çok önemli bir parametredir. Enerjinin büyük çoğunluğu üretilen kaynak tarafından alıcı ya da alıcılara sistemi ekonomik yapmak için ulaşmasında gönderildi. En yaygın kablosuz elektrik transfer şekli manyetik resonator tarafından direkt indüksiyon olarak kullanılmasıdır. Mikrodalgalar ya da lazer formunda elektromanyetik radyasyon ve doğal medya sayesinde elektriksel iletkenlik düşündüğümüz metotlardır.

Elektromanyetik indüksiyon, değişen bir alana maruz kalmış bir iletkenin üzerindeki potansiyel fark (voltaj) üretimidir.

<span class="mw-page-title-main">Yalıtkan (elektrik)</span>

Elektriksel yalıtkan, elektrik yükünün serbestçe akamadığı maddelerdir. Bu yüzden elektrik alanının etkisi altında kaldıklarında, elektrik akımını iletmeleri zordur. Mükemmel yalıtkanlar bulunmamaktadır. Ancak, cam kâğıt ve polietilen tabanlı vesaire gibi yüksek özdirence sahip bazı maddeler çok iyi elektrik yalıtkanlarıdır. Daha düşük özdirençleri olan maddeler hala elektrik kablolarında kullanılmak için yeterlidir. Kauçuk benzeri polimerler ve birçok plastik bu gruba dâhildir. Bu tür malzemeler düşükten orta dereceli gerilimleri güvenli bir şekilde yalıtılmasına hizmet eder.

<span class="mw-page-title-main">Asenkron motor</span>

Endüksiyon motoru veya asenkron motor, rotordaki torku oluşturan elektrik akımının stator sargısının manyetik alanından elektromanyetik indüksiyonla elde edildiği bir AC elektrik motorudur. Bu nedenle endüksiyon motorunun rotora elektrik bağlantısına ihtiyacı yoktur. Endüksiyon motorunun rotoru, sarılı tip veya sincap kafesli tip olabilir.

Elektromanyetik kuvvetlerin insan anlayışının zaman çizelgesi olduğu elektromanyetizma zaman çizelgesi, iki bin yıl öncesine dayanmaktadır. Bu çizelge, elektromanyetizma, ilgili teoriler, teknoloji ve olayların tarihinin içinde oluşumlarını listeler.

<span class="mw-page-title-main">Yüzey katmanı etkisi</span>

Yüzey katmanı etkisi ; akım yoğunluğu iletkenin yüzeyinin yakınında en büyük olacak şekilde bir iletken içinde dağıtılan bir alternatif elektrik akımı (AC) eğilimidir ve iletkenin derinliklerinde azalır. Elektrik akımı, iletkenin dış yüzeyi ile yüzey derinliği denilen bir derinlik arasında ağırlıklı olarak akar. Yüzey etkisi yüzey derinliğinin küçük olduğu yerlerde yüksek frekanslar için iletkenin direncinin artmasına sebep olur. Böylece, iletkenin kesitinin etkisini azaltır. Deri etkisi alternatif akımdan kaynaklanan değişen manyetik alanın neden olduğu Eddy akımına karşıt kaynaklanmaktadır. 60 Hz'de bakır'ın yüzey derinliği yaklaşık 8,5 mm. Yüksek frekanslarda yüzey derinliği çok daha küçük olur. Yüzey etkisi nedeniyle artan AC direnç özel dokuma litz tel kullanılarak hafifletilebilir. Çünkü büyük bir iletkenin iç akımını çok az taşır. Ayrıca bu tür boru gibi boru şeklinde iletkenler ağırlık ve maliyet tasarrufu için kullanılabilir.

Pens ampermetre elektrik devrelerinde kullanılan bir ölçü aletidir. Alternatif akım ölçmekte kullanılır. Ancak klasik ampermetrelerden önemli bir farkı vardır. Ampermetreler devreye seri girerler. Ölçü yapmak için devreyi açıp ampermetreyi devreye seri olarak bağlamak gerekir. Bazı durumlarda bu çok güç bir işlem olur. Pens ampermetre farklı bir ilke ile çalıştığından devreye seri olarak girmez. Hatta devre elemanlarına temas bile etmez. Bu yönüyle pens ampermetre özellikle yüksek akım taşıyan devrelerde tercih edilen bir ölçü aletidir.

Elektromanyetik frenler mekanik direnç (sürtünme) uygulamak için elektromanyetik kuvveti kullanarak hareketi yavaşlatır veya durdurur. 20. yüzyılın ortalarında, özellikle trenler ve tramvaylarda kullanılmasından bu yana uygulamaların ve fren tasarımlarının çeşitliliği arttı ama temel çalışma şekli aynı kaldı.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.