INDUKTOR

dengan Randofo di ELECTRONICS CLASS

Unduh«Pelajaran Sebelumnya PelajaranSelanjutnya»

KELAS ELEKTRONIK

Mendaftar

Pendahuluan: Induktor

Dari semua komponen elektronik dasar, induktor mungkin yang paling sederhana dan paling membingungkan untuk membungkus kepala Anda. Jangan terlalu khawatir jika semua ini tidak masuk akal. Ketika baru memulai dengan elektronik, menyelam terlalu jauh ke dalam ini sudah cukup untuk menyebabkan sakit kepala. Selain itu, mereka tidak digunakan sesering dulu ketika membangun sirkuit.

Kembali di masa lalu ketika hobi elektronik berpusat di sekitar radio, induktor adalah masalah besar. Sejak semua orang pindah ke bereksperimen dengan mikrokontroler dan elektronik solid state lainnya, mereka tampaknya menghilang. Namun, speaker, motor, elektromagnet, reed relay, dan transformer pada dasarnya adalah induktor khusus. Meskipun Anda mungkin tidak sering menemukan diri Anda berkelok-kelok dan menyetel kumparan, induktor hampir tidak pergi, dan masih penting untuk memiliki pemahaman yang longgar pada konsep-konsep ini.

Gulungan

Induktor pada dasarnya adalah gulungan kawat. Itu dia. 

Mungkin membingungkan untuk memahami mengapa gulungan kawat memiliki sifat khusus sama sekali.

Nah, semua kawat menciptakan medan magnet ketika listrik mengalir melaluinya. Ketika kawat dililit, ia membentuk medan dan memusatkannya ke intinya, yang meningkatkan sifat magnetiknya. Medan magnet yang dibuat oleh induktor menyimpan energi, dan ketika arus berubah, medan menginduksi lebih banyak arus balik ke sirkuit untuk mencoba membuatnya tetap stabil. Makanya, namanya induktor.

Sedangkan kapasitor membuat medan listrik dan menahan perubahan tegangan, induktor menghasilkan medan magnet dan menahan perubahan arus. 

Karena kemampuan mereka untuk mengatur arus, induktor memiliki banyak kegunaan khusus dalam elektronik. Sebagian besar penggunaan ini sangat rumit dan terkait dengan kemampuan mereka untuk mempengaruhi sinyal listrik AC. Karena kita akan berurusan dengan listrik DC, saya tidak akan membahas semua ini secara mendalam. Jika Anda ingin membaca lebih lanjut tentang teori induktor dan matematika di baliknya, lihat Semua Tentang Sirkuit Vol. 2 (Arus Bolak-Balik) .

Ada jenis kawat khusus yang biasanya digunakan untuk membuat induktor yang disebut kawat magnet. Untuk semua maksud dan tujuan, terlihat sangat mirip dengan kawat biasa dan diukur menggunakan sistem pengukur yang sama. Namun, tidak memiliki isolasi karet seperti kawat hookup khas.

Sebaliknya, kawat magnet memiliki lapisan enamel keras dan sangat tipis yang membuatnya terisolasi tanpa mengganggu sifat induktifnya. Untuk menyolder ke jenis kawat ini, Anda harus terlebih dahulu mengikis lapisan.

Kumparan yang berbeda memiliki jumlah induktansi yang berbeda. Ini diukur dalam Henries. Biasanya, sebagian besar induktor diukur dalam kisaran uH (microhenry).

Anda dapat melihat induktor diwakili dalam skema sebagai serangkaian loop berlekuk atau, jika ada inti, sebagai sekelompok loop berlekuk nyaman hingga dua garis paralel.

Induktansi Kumparan

Tidak semua induktor dibuat sama. Ada empat faktor kunci yang mempengaruhi induktansi sebuah kumparan.

Indikasi pertama yang menentukan induktansi kumparan adalah jumlah putaran (atau loop) yang dimiliki kumparan. Secara umum kumparan dengan lebih banyak belokan memiliki lebih banyak induktansi daripada gulungan dengan lebih sedikit putaran.

Ketika berurusan dengan panjang induktor juga penting. Diberi dua kumparan dengan jumlah putaran yang sama, yang lebih pendek memiliki lebih banyak induktansi. Alasan untuk ini adalah karena kekompakannya membuatnya mempertahankan medan magnet yang lebih kuat di dalamnya. Ketika ia membentang, kemampuannya untuk berkonsentrasi bidang berkurang.

Diameter kumparan juga menentukan jumlah induktansi yang ditawarkan. Semakin besar diameter, semakin besar induktansi.

Banyak induktor memiliki inti yang kuat di pusatnya. Dengan menggunakan inti khusus seperti batang ferit (sepotong besi), Anda dapat meningkatkan induktansi lebih lanjut. 

Induktor tanpa inti padat dianggap memiliki "inti udara". Ini menawarkan induktansi yang jauh lebih sedikit.

Bekerja Dengan Induktor

Alih-alih menyelam jauh ke dalam bagaimana induktor bekerja, mari kita bahas induktor umum yang mungkin Anda temui ketika memulai dengan elektronik, dan apa yang mungkin Anda gunakan untuk itu.

Kumparan biasanya mengacu pada apa yang orang bicarakan ketika mereka berbicara tentang induktor. Seperti yang sudah Anda pelajari, itu hanya gulungan kawat yang disetel dengan hati-hati untuk mempertahankan medan magnet dengan kekuatan tertentu. Ini ada di mana-mana dalam elektronik, terutama ketika berhadapan dengan perangkat nirkabel. Ada banyak faktor bentuk berbeda yang mungkin Anda temui ketika berhadapan dengan gulungan, tetapi semuanya pada akhirnya hanyalah gulungan kawat.

Transformer adalah dua kumparan kawat yang telah dililitkan di sekitar inti yang sama. Gulungan pertama dianggap primer (atau input), dan koil lainnya adalah sekunder (atau keluaran). Ketika arus dikirim melalui satu koil, itu menginduksi medan listrik di koil lain. Dengan mengubah jumlah putaran kawat pada masing-masing kumparan, masing-masing induktansi memiliki jumlah induktansi yang berbeda, dan pada gilirannya - tidak ada pelesetan yang dimaksudkan - terdapat jumlah tegangan yang berbeda pada kumparan sekunder dibandingkan dengan pada primer. Tegangan hadir dalam hubungan langsung dengan perbedaan rasio antara dua kumparan. Sederhananya, jika mereka memiliki perbedaan 10: 1 primer ke sekunder, maka akan ada tegangan 10 kali lebih besar pada primer daripada sekunder.

Elektromagnet pada dasarnya hanya gulungan kawat yang melilit inti feromagnetik yang menjadi magnet ketika listrik diisi. Elektromagnet sedikit berbeda dari induktor kumparan tunggal. Namun, mereka dibangun sedemikian rupa sehingga dimaksudkan untuk berfungsi sebagai perangkat elektromekanis dan tidak memainkan peran penting dalam mengatur listrik dalam suatu rangkaian.

Anda dapat bereksperimen dengan membuat elektromagnet Anda sendiri hanya dengan melilitkan ikatan kawat magnet di sekitar paku besar. Untuk menyalakannya, kikis sedikit lapisan dari ujung kawat magnet, dan hubungkan ke baterai 9V.

Reed relay adalah saklar buluh yang telah dikemas di dalam gulungan kawat. Ketika arus diterapkan ke koil dan menjadi magnet, dan sakelar akan terpicu. Relai fantastis karena rangkaian kumparan terisolasi secara elektris dari pin pada sakelar buluh. Dengan kata lain, Anda dapat menggunakan satu sirkuit untuk mengontrol sakelar di sirkuit yang sama sekali berbeda tanpa harus khawatir mereka akan terhubung bersama. Dengan cara ini, Anda dapat menggunakan sirkuit tegangan rendah untuk mengontrol saklar buluh on / off di sirkuit tegangan yang jauh lebih tinggi.

Solenoida mirip dengan elektromagnet karena hanya berupa gulungan kawat. Namun, ini berbeda karena memiliki inti yang tidak dibatasi. Ketika diberi energi, inti didorong atau ditarik secara linear melalui tubuh solenoid. Seringkali solenoida memiliki komponen mekanis seperti pegas balik dan / atau cincin pengunci untuk mengembalikannya ke posisi awal dan menjaga agar inti tidak sepenuhnya bebas dari koil.

Speaker audio juga sebenarnya hanya sebuah induktor. Jika Anda melihat lebih dekat, Anda akan melihat gulungan kawat di atas magnet besar. Ketika daya diterapkan ke koil, ia bergerak bolak-balik, yang bergetar diafragma tipis yang disebut kerucut. Kerucut kemudian memindahkan udara dan menciptakan gelombang suara dalam kaitannya dengan pergerakannya.

Dan jika itu tidak cukup, mikrofon dinamis pada dasarnya juga merupakan induktor. Mereka dibangun sangat mirip dengan penutur, kecuali mereka bekerja dengan cara yang berlawanan. Ketika tekanan udara berfluktuasi yang diciptakan oleh gelombang suara mengenai diafragma tipis, ia bergerak bolak-balik, yang pada gilirannya menciptakan tegangan proporsional terhadap suara. Tegangan ini biasanya cukup kecil dan perlu diperkuat.

Terakhir, tapi jelas tidak kalah pentingnya, kami memiliki motor. Meskipun agak terlalu rumit untuk dianggap sebagai induktor yang benar, seperti halnya semua yang lain yang tercantum di sini, mereka mengandung kumparan dan beroperasi berdasarkan prinsip induktansi. Untuk terlalu menyederhanakan masalah, ketika daya diterapkan ke motor DC, medan listrik dibuat yang memutar motor dalam satu arah. Ketika polaritas ke motor terbalik, medan magnet dibalik dan memutar motor ke arah yang berlawanan.

Transduser

Hal lain yang menarik (dan sangat penting) untuk dicatat tentang induktor adalah mereka juga transduser. Transduser adalah segala sesuatu yang keduanya dapat digerakkan dengan listrik untuk menciptakan kekuatan fisik atau, secara bergantian, menciptakan listrik ketika kekuatan fisik diterapkan padanya. 

Lihatlah bagian dalam senter goyang ini. Perhatikan bahwa ada kumparan dengan magnet longgar di dalamnya. Ketika magnet melewati dan melewati bagian dalam koil, magnet menginduksi arus listrik, yang kemudian disimpan oleh sirkuit di dalam senter. Di satu sisi, ini sedikit seperti solenoid yang beroperasi mundur, dan sama sekali tidak unik untuk komponen ini.

Mungkin perlu beberapa saat untuk membungkukkan kepala Anda, tetapi mikrofon pasif hanyalah sebuah speaker yang digunakan secara terbalik. Kedua komponen memiliki bagian yang hampir identik. Satu-satunya perbedaan adalah induktansi dari kumparan dan susunan magnet telah disesuaikan untuk tugas-tugas khusus mereka.

Jika Anda masih tidak percaya, coba eksperimen ini. Solder dua speaker kecil identik ke colokan 1/8 ".

Masukkan satu speaker ke input amp uji dan yang lain ke output. Bicaralah dengan pengeras suara yang terhubung ke input dan perhatikan bagaimana suara sedang diperkuat dari output. 

Pembicara yang Anda ajak bicara sedang menciptakan tegangan di koil ketika gelombang suara menggetarkan diafragma-nya. Speaker output, pada gilirannya, bergetar diafragma itu dan menciptakan gelombang suara ketika tegangan diperkuat berjalan melalui koilnya.