Elektrik Akımı Manyetik Etkisi

Özendüksiyon Nedir

Özendüksiyon

Üzerinde 1200 sargı bulunan ve kapalı bir demir göbeği olan bir bobin 2 V’luk bir kaynağa bağlanmıştır(Şekil-1). Bu bobine paralel olarak devrede ateşleme gerilimi 90 V olan bir neon lamba durmaktadır. Şalter ile devre kapatılıp açılır. Devre açılması anında neon lambanın kısa bir süre parladığı izlenmiştir. Neon lambanın parıldaması, bobin üzerinde yüksek bir gerilim oluştuğunun kanıtıdır. Akım devresinin açılması anında bobinin manyetik alanı küçülerek ortadan kalkar ve alan çizgileri çekilerek yok olur. Bu alan değişimi anında bobin içinde kendi kendine bir gerilim endüklenir. Bu tür bir oluşum özendüksiyon olarak  tanımlanır.

akım devresinin kesilmesi anında bir bobindeki özendüksiyon gerilimi
Şekil-1.Akım devresinin kesilmesi anında bir bobindeki özendüksiyon gerilimi

Şekil-2’de birbirine paralel bağlı bir ayarlı direnç ve bir demir göbekli bobinden oluşmuş bir devre görülmektedir. Hem bobine hem de ayarlı dirence seri olarak iki akkor lamba bağlanmıştır.

Akım devresinin bağlanması anında bir bobindeki özendüksiyon gerilimi
Şekil-2. Akım devresinin bağlanması anında bir bobindeki özendüksiyon gerilimi

Devre önce şalterle kapatılıp akım geçirtilir. Akkor lambalar yanarlar. Ayarlı direnç ile aynı akım kolundaki lamba ayarlanarak, bobinin akım kolundaki lambanın parlaklığına getirilir. Akım devresi şalterle açılır sonra yine kapatılır. Bobinin akım kolundaki lambanın daha geç yandığı görülür. Şalterin akım devresini kapatması ile bobinden geçen akım, tam değerine hemen ulaşamaz. Gecikmeli olarak yükselir(Şekil-3). Akımın ilk geçmesi anında bobinde bir manyetik alan oluşmaya başlamaktadır. Bu alan değişikliği nedeniyle bobin içinde bir özendüksiyon gerilimi ortaya çıkar. Özendüksiyon gerilimi akımın yükselmesini ve bununla birlikte manyetik alanın kurulmasını karşı koyarak geciktirir (Lenz kuralı). Bobinden geçen akım tam değerini ancak manyetik alan tam kurulduktan ve değişmez kaldıktan sonra bulabilir. Akım tam değerini bulduğunda özendüksiyon gerilimi sıfır değerine düşer(Şekil-3).

Akımın kesilmesinden sonra manyetik alan küçülmeye başlar. Bu anda bir endüksiyon gerilimi ortaya çıkar. Bu endüksiyon gerilimi bobin akımıyla aynı yönde bir akım oluşturur. Akım yavaş yavaş sıfır değerine düşerek manyetik alanın yok olmasını geciktirir. Buradan bir bobinin: akım devresi kesilmesi anında aynı yönde akım veren bir gerilim üretici; akım devresi bağlanması anında ise bir tüketici gibi çalıştığı anlaşılmaktadır.

Akım devresinin kesilmesi ve bağlanması anında bir bobindeki akım grafiği
Şekil-3. Akım devresinin kesilmesi ve bağlanması anında bir bobindeki akım grafiği

Özendüksiyon nedeniyle oluşan yüksek gerilimlerin engellenmesi

Sargı sayıları yüksek, demir göbekli bobinlerin akım devreleri kesilirken oldukça yüksek gerilimler oluşabilmektedir. Bu gerilimler, sargılar arası kaçaklara ve devrede bağlı voltmetrelerin bozulmasına sebebiyet verebilirler. Özendüksiyon nedeniyle oluşan yüksek gerilimler şu tedbirler ile engellenebilmektedir.

1- Devre kesmeden önce ayarlı dirençlerle akımın kısıtlanması

2- Devre kesme anında bobin sargılarının kısa devre edilmesi

3- Koruyucu direnç kullanmak (RC ünitesi {bir direnç ve bir kondansatörün seri bağlanması} ya da bobine paralel olarak bir diyot)

Endüktans

Demir göbekli bir bobin alternatif akıma bağlandığında, oluşan özendüksiyon gerilimi akım çekişini düşürür. Bu nedenle buna karşı elektromotor kuvveti (k-emk) de denir.

Manyetik alan ne kadar çabuk değişirse ve bobinin endüktansı ne kadar büyük olursa, özendüksiyon gerilimi o kadar büyük olur. Formül işareti olan endüktans, sargı sayısının karesiyle artar. Bir bobinin endüktansı ayrıca demir göbeğin özelliklerine ve bobinin boyutlarına bağlıdır. Endüktans birimi Henry‘dir.

Bir saniyede 1 A’lik bir düzgün doğrusal doğrusal akım değişikliğinin bir bobinde endüklediği gerilim 1 V ise o bobinin endüktansı 1 Henry (H) dir.

1 H = 1 V.s/A = 1 Ω.s

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.