C - WordPress.com

B. Bobinler (indüktör, self, coil, inductor):
İletken tellerin yan yana ya da üst üste sarılmasıyla elde edilen devre elemanlarına bobin denir. Bobinlerin sembolü L,
birimi henry (H)'dir. Bobinler DC ile beslenen bir devrede çalışırken akıma sadece omik direnç gösterirler. Yani, bobinin yapıldığı
metalin akıma karşı gösterdiği zorluk söz konusudur. AC ile beslenen bir devrede ise, bobinin akıma gösterdiği direnç artar.
Artışın sebebi bobin etrafında oluşan değişken manyetik alanın akıma karşı ilave bir karşı koyma (direnç) etkisi oluşturmasıdır.
AC sinyalin frekansı yükseldikçe oluşan manyetik alanın değişim hızı da artacağından bobinin akıma gösterdiği direnç de
yükselir. Bu nedenle bobinler, dirençleri frekansla birlikte yükselen eleman olarak nitelendirilebilir. Bobinlerin sarıldığı kısma
karkas, mandren ya da makara, iletkenin karkas üzerinde bir tur yapmasına ise sipir, tur ya da sarım adı verilir. Bobinlerde
çoğunlukla dış yüzeyi izoleli (vernikli) bakır tel kullanılır.
Bobinlerle ilgili temel kavramlar: Elektronik devrelerde yaygın olarak kullanılan bobinlerin çeşitli özellikleri vardır.
şimdi bunları inceleyelim.
1. İndüktans (endüktans): Bir bobinin kendi kendini etkileme derecesine indüktans denir. Başka bir deyişle, bobinden
geçen 1 amperlik AC akımın 1 saniyedeki değişimi, 1 voltluk zıtEMK oluşturuyorsa bu bobinin indüktansı 1 henrydir. Henry
birimi, Joseph Henry (Cozef Henri) adlı bilginin soyadından alınmıştır. Henry çok büyük bir birimdir. Uygulamada henrynin ast
katları (milihenry, mikrohenry) daha çok karşımıza çıkar.
Bobinlerin birimlerinin birbirine dönüşümünün basitce gösterilişi şöyledir:
1 H = 103 mH = 106 mH 1 mH = 10-3 mH = 10-6 H Bobinlerin AC sinyallere gösterdiği reaktans, XL = w.L = 2.p.f.L [Ω]
denklemiyle bulunur. (p = 3,14. f = Frekans. Ω = Omega)
2. Reaktif devre elemanı olarak bobinler: Bobinler de kondansatörler gibi elektrik enerjisini harcamayan reaktif devre
elemanıdır. Bu elemanlar elektrik enerjisini manyetik alan şeklinde çok kısa süreli olarak depo ederler. Kondansatörler devreye
bağlıyken gerilimi geri bırakırken (faz farkı), bobinler, gerilimi ileri kaydırırlar. Bu özellikleriyle bobin ve kondansatör birbirinin
tamamen zıttı durumundadır. Bobin ve kondansatörlerin akım ile gerilim arasında faz farkı yaratması uygulamada çeşitli
şekillerde fayda ya da zarara neden olur.
3. Bobinlerde zıt elektromotor kuvvet (zıt EMK): Bir bobine AC özellikli sinyal uygulandığı zaman, değişken akım
bobinin etrafında şekil 1.65'te görüldüğü gibi “değişken manyetik alanların oluşmasını” sağlar. İşte bobin çevresinde oluşan
manyetik alan, bobin üzerinde iki etkide bulunur: Bobinlerin oluşturduğu manyetik alanın birinci etkisi şöyledir: Uygulanan
alternatif akım sıfır değerinden maksimum değere doğru yükselirken, bobinin manyetik alanı kendisini oluşturan kuvvete karşı
koyarak akımın artışını azaltmaya çalışır. Bobinlerin oluşturduğu manyetik alanın ikinci etkisi ise şudur: Uygulanan alternatif
akım maksimum değerinden sıfır değerine doğru azalırken, bobinin manyetik alanı kendi üzerinde gerilim indükleyerek
(oluşturarak) geçen akımın azalmasını yavaşlatmaya çalışır. İşte bobinin oluşturduğu manyetik alanın kendi üzerinde
oluşturduğu bu gerilime zıt EMK denir. Bobinler zıt EMK nedeniyle akımın geçişini geciktirirler. Yani AC özellikli akımların 90°
geri kalmasına neden olurlar.
11
4. Bobinlerin indüktans değerinin değişmesine yol açan etkenler: Uygulamada kullanılan bir bobinin indüktansı
çeşitli faktörlere göre azalmakta ya da artmaktadır. Bunlar:
a. Sarım sayısı,
b. Nüvenin cinsi,
c. Sarımlar arası aralık,
ç. Tel kesiti,
d. Bobinin biçimi,
e. Sargı katı sayısı,
f. Bobinin çapı,
g. Sargı tipi,
ğ. Uygulanan AC gerilimin frekansıdır. Şekil 1.66'ya bakınız.
5. Bobinlerin DC ve AC akımlara karşı davranışı:
Bir bobine DC akım uygulandığında geçen akım bu elemanın etrafında sabit (donuk, değişmeyen) bir manyetik alan
oluşturur. Bu alana yaklaştırılan demir, nikel, kobalt gibi cisimler bobin tarafından çekilir. Bobin içine nüve konmaz ise çekim
gücü az olur. Bobine DC uygulanınca indüktif bir etki görülmez. Devreden geçen akıma yalnızca bobinin omik (R) direnci karşı
koyar. Ancak, bobine değişken gerilim (AC) uygulandığında, sarım etrafında oluşan değişken manyetik alan, akımın dolaşımına
engel olucu nitelikte ikinci bir etki doğurur. Tamamen bobinin indüktansına bağlı olarak değişen karşı koyma şiddeti indüktif
reaktans (XL) olarak adlandırılır. Bobinin AC akıma karşı gösterdiği iki zorluk empedans olarak tanımlanır. Empedans değeri,
[Ω] denklemi ile bulunur.
12
Bobin çeşitleri: Bobinler kullanım yerlerine göre çeşitli modellerde üretilirler. şimdi bunları
inceleyelim.
a. Hava nüveli bobinler: Daha çok yüksek frekanslı (FM radyo alıcıları, telsiz, TV ve anten yükselteci devreleri vb.)
sistemlerde kullanılan bobin çeşididir. Devreye bağlı olan bu tip bir bobinin pozisyonunun el sürerek dahî değiştirilmesi
sakıncalıdır. Çünkü, bobinin indüktans değeri değişerek devrenin çalışmasını olumsuz etkiler. Bu nedenle bazı cihazlarda
kullanılan hava nüveli bobinlerin üst kısmı, mekanik zorlanmalardan etkilenmemesi için silikon benzeri yap ıştırıcı maddelerle
kaplanır.
b. Ferrit (ferit) nüveli bobinler: Resim 1.27'de görülen ferrit nüveli bobinler radyo frekans ve yüksek frekanslı
devrelerde kullanılır. Nüve, demir, nikel, kobalt, alüminyum, bakır ve bazı katkı maddelerinin bir araya getirilmesiyle üretilmiştir.
Ferrit nüveli radyo frekans bobinleri çoğunlukla petek şeklinde sarılır. Petek sargı bobin sipirleri arasındaki kaçak kapasiteyi
azaltır. Ferrit nüve yüksek değerli bobinin üretilmesini sağlar. Bu nüvelerin bir başka yararı ise, az bir iletkenle istenilen değerde
bobin yapılabilmesini sağlamasıdır. Ferrit nüveler indüktansı artırıcı etki yaparken, manyetik kuvvet çizgilerine karşı yüksek
direnç gösteren pirinç ve alüminyumdan yapılmış nüveler indüktansı düşürürler. İletken olan bu tip nüvelerin üzerinden manyetik
alandan dolayı yüksek değerli kısa devre akımları (iç akımlar) dolaşır. Özellikle MHz (megahertz) düzeyindeki frekanslara sahip
devrelerde bobin nüveleri kısa devre akımlarının az dolaşmasını sağlayacak malzemelerden yapılır.
c. Demir nüveli bobinler: Resim 1.28'de görülen demir nüveli bobinlere şok bobini de denir. Uygulamada daha çok
filtreleme ve ses frekans devrelerinde kullanılırlar.
ç. Sac nüveli bobinler: Transformatör, balast, AC ile çalışan motor, kontaktör vb. gibi yerlerde fuko akımlarının etkisini
azaltmak için birer yüzleri yalıtılmış saclardan yapılmış nüveli bobinlerdir. Resim 1.29'da sac nüveli bobin örnekleri verilmiştir.
d. Nüvesi hareketli ayarlı bobinler: Resim 1.30'da görüldüğü gibi bobinlerin içindeki nüve hareketlidir. Nüvenin
hareket ettirilmesiyle birlikte bobinin manyetik alanı değişerek indüktans değişmektedir.
e. Sargı ayarlı bobinler (varyometre): Bobinin üzerine sürtünen tırnak şeklindeki bir uç aracılığıyla bobinin değeri
13
ayarlanabilir. şekil 1.68-ç' de sargı ayarlı bobin sembolü görülmektedir.
f. Kademeli bobinler: Bobinden alınan uçlar çok konumlu bir anahtara (komütatör) bağlanarak farklı indüktanslar elde
edilebilir. şekil 1.68-d'de kademeli ayarlı bobin sembolü görülmektedir.
Bobinlerin değerinin renk bantlarıyla belirtilmesi: Bazı firmalar ürettikleri bobinlerin kaç mikrohenry (mH) olduğunu
renk bantlarıyla belirtmektedir. Bu yöntem dirençlerin kodlanmasına benzer.
Örnekler: -Kahve, siyah, siyah : 10 mH - Kırmızı, kırmızı, altın : 0,22 mH
Bobinlerin indüktans değerinin belirlenmesi: Bobinlerin değeri en doğru şekilde dijital yapılı LCRmetre indüktans
ölçme konumuna getirilerek yapılır.
Bobinlerin sağlamlık testi: Ohmmetre ya da indüktansmetre ile yapılabilir. Ohmmetreyle yapılan ölçümde bobinin
sadece DC özellikli akımlara karşı gösterdiği omik direnç değeri ve kullanılan telin kopuk olup olmadığı ölçülmüş olur.
İndüktansmetre ile yapılan ölçümde ise hem bobinin değeri, hem de sağlam olup olmadığı anlaşılabilir.
Baskı devre üzerinde oluşturulan bobinler: Yüksek frekanslı devrelerde (TV, video, TV anten yükselteci, FM radyo,
FM verici vb.) kullanılan bobinler, bakırlı plâket üzerine çizilmiş düz bir çizgi ya da zik zaklı bir çizgi ile de elde edilebilmektedir.
Bobinlerin uygulamadaki bazı kullanım alanları: Bobinler uygulamada röle, kontaktör, otomatik sigorta, analog ölçü
aleti, mekanik zil, numaratör, kapı otomatiği, dinamik mikrofon, dinamik hoparlör, transformatör, teyp kafası, balast, motor vb.
gibi cihazlarda kullanılır.
Güç ve Enerji kontrolünde kullanılan elektromağnetik elemanlar :Röleler ve Kontaktörler elektro mekanik devre
elemanlarıdır. Elektroniğin yanısıra elektrikçiler tarafından da çok kullanılan bir elemandır. Düşük bir voltaj ve akım kullanarak
daha yüksek bir voltaj ve akımı kontrol etmemizi sağlar . Aynı zamanda elektriksel yalıtım sağlar. 0 ile 100 V arasında voltajları
kontrol anahtarlara Röle 100V dan daha büyük Elektik gücünü kontrol eden anahtarlara Kontaktör adı verilir.
Nüvenin çevresindeki bobine bir enerji kaynağı bağlayıp enerji verirsek bobinin içindeki nüve mıknatıs gibi
14
manyetik alan oluşturur
Röleler de bu prensiple çalışırlar .Nüvenin karşısına bir kontak monte edilmiştir. Rölenin bobini enerjilendiği zaman
nüvede oluşan manyetik alan kontağı çeker ve kontak kapanır. Böylece bobine uyguladığımız küçük bir akım ile rölenin
kontağına bağlayacağımız büyük bir yükü çalıştırıp durdurabiliriz.
Röleler kullanıldıkları amaca göre değişik akım kapasitesinde ve değişik kontak sayısında üretilirler. Çok değişik kılıfta
röle mevcuttur. Kullanıldığı amaca göre röle içinde birden fazla kontak olabilir. Bobin enerjilerince kontakların hepsi birden
çeker. Röleler şematik olarak genelde yanda görüldüğü gibi gösterilirler. Her röle iki kısımdan oluşur 1- rölenin bobini 2- rölenin
kontakları
"C" kontağın ortak ucu "NC" kontağın röle çekmeden önce değen ucu "NO" kontağın çektikten sonra değen
ucunu ifade eder. Transistör gibi bir yarı iletken ile kontrol edilen rölelerde bobin ucuna ters bir diyot atmak bobinde oluşacak
ters gerilimden röleyi süren transistörün korunması için gerekli olabilir.
15