ELK273 Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinin Temelleri Ders 4
advertisement
ELK273 Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinin Temelleri Ders 7- Bobin Yard.Doç.Dr. Ahmet Özkurt [email protected] http://ahmetozkurt.net Manyetizma • Manyetik alanlar materyallerın atomlarının polaritesine göre hizalanması ile oluşur (dünyanın çevresindeki manyetik alan gibi) • Elektrik akımı ile manyetik alanlar yakından ilişkilidir. • Yüklerin hareketi manyetik alan oluşturuken, manyetik alana giren yükler de hareket eder. • Telden geçen akım tel çevresinde manetik alan oluşturur Akı çizgileri • Tel çevresindeki akı çizgileri alanın kuvvetini gösterir 2 • Bir tel aşağıdaki gibi sarıldığında, oluşan manyetik alan dünyanın manyetik alanı gibi görünür Sarım Güney Kutbu Kuzey Kutbu Akı çizgileri 3 • Sarım ferromanyetik bir çekirdek (demir gibi) etrafına yapılırsa manyetik alan yoğunluğu artar Lenz Kanunu: • Manyetik alan tarafından oluşturan (indüklenen) akımın yönü manyetik alana zıt yöndedir. 4 Bobin • Bobin manyetik alanda enerji depolayan bir devre elemanıdır. • Ferromanyetik bir çekirek etrafına sarılmış telden oluşur. • Bobinden geçen akım bir manyetik alan oluşturur ve bu manyetik alan akım değişimini engellemeye çalışır. 5 Endüktans Bobinin akımın değişmesini engelleme özelliği endüktans adını alır ve birimi Henry (H)’dir. l A N A L l 2 µ N • Endüktansın değeri – Bobinin sarım sayısına – Çekirdekte kullanılan malzemeye – Kesit alanına – Sarımın uzunluğuna bağlıdır. 6 Su analojisi • Üzerinde ağır bir su değirmeni olan bir nehir düşünün. Başlangıçta su durağan olsun. • Su ilk akmaya başladığında değirmen dönmek istemez, sonra yavaş yavaş suyun akış hızında dönmeye başlar. Belli bir hızla dönerken durdurmya çalışırsanız bu defa da durmak istemeyecektir. • Bobin de aynı etkiyi teldeki elektron akışına uygular, yani elektron akışındaki değişikliklere karşı direnir. 7 Bobin Davranışı • Bobinin akımı ile gerilimi arasındaki ilişki di vL dt • Eğer akım değişmiyorsa gerilim oluşmaz • Bu yüzden de DC’de bobin kısa devre gibi davranır. • Enerji 1 2 wL (t ) Li (t ) 2 8 9 Seri Bobinler Leq L1 L2 L3 ... Ln 10 Paralel Bobinler 1 1 1 1 1 ... Leq L1 L2 L3 Ln 11 12 13 14 15 Kullanım Alanları Bobinler • Motor modellenmesinde • Trafo ve AC güç taşıma hatlarında kullanılır. 16 Kullanım Alanları Trafik ışığı sensörleri • Kaldırımın içine gömülen bobinin endüktansı bekleyen araçların çekirdek görevi görmesi ile değişir. Sensör sürekli endüktansın değerini kontrol eder. Böylece bekleyen sayısı çok olduğunda tarfik ışığını değiştirir. • Benzer bir sistem araçların tanınması ve sınıflandırlıması için de kullanılabilir. 17 Kullanım Alanları • Filtreler • Osilatörler 18 Cep telefonlarında kullanılan ve 5 GHz ‘de çalışan bir bobin 19 20
