INDUKTOR

Print
Category: Listrik & Elektronika
Last Updated on Thursday, 05 February 2015 Published Date Written by sugiono

3.4 INDUKTOR

 

ABSTRAKSI

Induktor adalah salah-satu komponen elektronik yang dibentuk dari bahan kawat tembaga di lilit sehingga membentuk gulungan dengan berbagai bentuk sesuai dengan koker yang ditempatinya. Ada beberapa macam Bentuk koker atau Kern dibuat disesuaikan dengan keperluanya. Untuk frekuensi sedang dengan ker ferit fero magnetic untuk frekuensi rendah dengan kern besi dan untuk frekuensi tinggi dengan inti udara dapat ditentukan  nilainya melalui suatu pengukuran dan perhitungan. Untuk pengukuran harus menggunalan RLC meter , untuk perhitungan nilai induktansi harus melibatkan sumber tegangan dan diseri dengan resistor agar terjadi suatu resonansi atau dengan menkombinasikan komponen pasif kapasitor. Untuk menentukan jumlah lilitan juga dapat merujuk pada table lilitan per centimeter , masih ada juga beberapa parameter lain yang harus diperhitungkan untuk mengetahui nilai induktansi ini diantaranya: jumlah gulungan, luasan penampang coil, panjang kawat dan diameter kawat , hal ini sangan banyak gunanya dalam pembuatan rangkaian elektronika yang diterapkan untuk pembangkit frekuensi dan transformasi energy .

Kata kunci: induktansi , magnetik, fluksi.

 

 

3.4.1 Definisi dan perhitungan dari Inductansi

 

Sebuah kumparan  memiliki induktansi diri dari 1 Henry ketika tingkat perubahan arus di dalamnya 1 ampere per detik menginduksi dari ggl 1 volt.

 Perhitungan induktansi dari kumparan untuk tingkat ketelitian resonan tidak mudah untuk dicapai karena beberapa pertimbangan teoritis tidak sepenuhnya diterapkan dalam praktik misalnya bahwa hubungan fluksi dengan semua berubah atau permeabilitas relatif konstan. Namun, untuk panjang solenoid berinti udara setidaknya lima kali diameter induktansi dapat dihitung dalam waktu sekitar 10%

Inductance, 

 

       dimanaμ0 =permeabilitasdari udara bebas (4πx10-7 henry/metre)

                     N = jumlah gulungan

                   A = luas penampang dari coil dalam Metre persegi

                     = panjang coil dalam metres.

Contoh:

Berapa perkiraan nilaiinduktansi dari solenoid berinti udara Panjang 12 cm. dan Diameter 2 cm., gulungan kawat tertutup dengan jumlah 2000 lilitan?

                   Inductanse, 

                                        

 

Ketika perhitungan inti diperbesaradalah menjadi lebih sulit karena permeabilitasintiμr relatif bervariasi dengan kerapatan fluksi, dan sangat sulit jika inti tidak tertutup, yaitu ada udara-jalan yang relatif lama dalam sirkuit magnetik.

Namun demikian, untuk inti tertutup, beberapa gagasan tentang induktansi dapat diperoleh dengan memperluas rumus di atas: dengan estimasi permeabilitas relatif rata-rata sehingga

                          dimana  μr adalah rata-rata permeabilitas relatif

                                                                           rata-rata jalur inti

 

3.4.2 Konstrucsi Dari Inductor Berinti Udara

 

Resistor dan kapasitor biasanya berlimpah di banyak di bengkel, baik baru dan bekas dan sering berguna untuk orang lain dapat membuat nilai tertentu dari dua atau lebih. Induktor, di sisi lain jarang ada dalam jumlah besar yang letak warna-kode banyak /5 gelang, mereka biasanya dibuat sesuai pesanan untuk tujuan tertentu. Dalam bagian ini oleh karena itu, lebih menekankan ditempatkan pada konstruksi rumah meskipun tidak mungkin untuk mengatasi subjek panjang lebar karena ini akan membutuhkan sebuah buku lengkap tentang hal itu sendiri dan bahkan salah satu telah diterbitkan dalam seri ini (desain No.160 "Coil nya dan Konstruksi manual ")

 

Untuk kemungkinan ketidakakuratan kecil yang tak terelakkan yang menyusup ke konstruksi rumah itu adalah ide yang baik untuk angin pada beberapa putarandihitung lebih dari yang akan diperlukan dan dibandingkan bersantai sampai hasil yang diinginkan diperoleh. Pengukuran induktansi dibahas dalam bagian 6.2.3

 

Sebagian besar ketidaktelitian contoh di bagian sebelumnya muncul dari fakta bahwa fluks ternyata karena pada akhir kumparan tidak dipotong sebagai banyak berubah lain seperti yang terjadi di pusat, sehingga kontribusi diri induktansi yang lebih rendah.

Karena bentuk kumparan itu mempengaruhi induktansi jauh dan perlu untuk membangun faktor ke dalam rumus untuk ini

Banyak upaya telah dikeluarkan dalam memproduksi formula untuk penampangkumparan silang lingkaran dan dari beberapa orang yang ada, dua layak disebutkan di sini:   

         (1)    dimana L = Inductance

                                                    N = Jumlah lilitan

                                                    d = diameter dari coil(Rapat ke

                                                    pusat dari kawat) dalam inchi

                                                    l =  panjang dari gulungan dalam inci

 

Dalam istilah metrik ini menjadi:           

                        dimana d dan l dalam centimetres

 

Rumus kedua diterbitkan adalah

              (2)       dimana r = radius luar kumparan

                                                          dalam inci

                                                          l = panjang dari gulungan dalam inci

 

                   dalam hal metrik dan menggantikannya d untuk r ini menjadi:

 

                          dimana d dan l dalam centimetres.

 

Ini akan diamati bahwa dua formula ini hanya berbeda sedikit dalam koefisien d di penyebut.

 

Formula yang menarik yang ditawarkan di sini adalah salah satu yang memperhitungkan lebih besar dari fakta bahwa efek dari rasio l / d pada induktansi berikut hukum pendekatan eksponensial:

(1)  jika l / d berada dalam kisaran 0,3-1

       dimana d dan l dalamcentimetre

             

 

                                                    dimana L dalam microhenry

 

(1)    jika l/d berada dalam kisaran 1.2 – 8.0

       

                   dimana d dan l dalamcentimetre

                     dimana L dalam microhenry

 

Contoh:

Coil induktansi 200μh diperlukan, disarankan di atas bekas lingkaran abaut berdiameter 1,5 cm dan panjang 5 cm. mungkin jika kumparan seperti itu, bagaimana seharusnya lilitan itu ?

                 Sehingga rumusnya (2) digunakan.

              

             

 

 

 

       
   

 

 

 

 

 

 

Nominal

DiamBare

mm

Lilitan/cm(min)

 

Nominal

DiamBare

mm

Lilitan/cm(min)

 

Grade 1

Grade 2

Grade 3

 

Grade 1

Grade 2

Grade 3

2.000

4.8

4.7

4.6

 

0.500

18.3

17.6

16.9

1.900

5.0

5.0

49

 

0.450

20.2

19.4

18.6

1800

5.3

5.2

5.1

 

0.400

22.6

21.7

20.7

1.700

5.6

5.5

5.4

 

0.355

25.3

24.2

23.0

1.600

5.9

5.8

5.7

 

0.315

25.3

24.2

23.0

1.500

6.3

6.2

6.1

 

0.315

28.4

27.0

25.6

1400

6.8

6.6

6.5

 

0.280

31.8

29.9

28.3

1.320

7.2

7.0

6.9

 

0.250

35.2

33.2

31.3

1.250

7.5

7.4

7.2

 

0.224

39.1

36.8

24.5

1.180

8.0

7.8

7.6

 

0.200

43.5

40.8

38.3

1.120

8.4

8.2

8.0

 

0.180

47.9

45.1

42.2

1.060

8.8

8.7

8.5

 

0.160

53.5

50.3

47.0

1.000

9.4

9.1

8.9

 

0.140

60.2

56.8

52.9

0.950

9.9

9.6

9.3

 

0.125

67.1

62.9

58.5

0.900

10.4

10.1

9.8

 

0.112

74.6

69.9

64.5

0.850

11.0

10.7

10.4

 

0.100

82.6

77.5

70.9

0.800

11.6

11.3

11.0

 

0.090

90.9

85.5

78.1

0.750

12.4

12.0

11.7

 

0.080

102.0

95.2

86.2

0.710

13.0

12.7

12.3

 

0.071

113.6

105.3

Φ

0.630

14.6

14.2

13.7

 

0.063

128.2

117.6

Φ

0.560

16.4

15.8

15.2

 

0.050

161.3

147.1

Φ

                   

                        Table 3.10 LLilitan Per Centimetre untuk enamelkawat tembaga

 

Jika kawatemail itu sendiri digunakan berkelok-kelok panjang 5 cm, kemudian dari Tabel 3.10 kawat yang akan cocok 0.180 mm yang dengan tingkat 1 isolasi udara menjadi 47,9 putaran per cm, dengan demikian 227 ternyata akan menempati 4.74 cm.

 

3.4.3 Induktor Dengan Inti Magnetic

Teorinya sederhana, yaitu induktansi dari kumparan dengan inti magnetik induktansi dari kumparan yang sama dengan inti udara dikalikan dengan permeabilitas relatif dari inti magnetik. Namun dalam prakteknya, perhitungan induktansi diri dengan alasan karena kesulitan  akurasi inti untuk permeabilitas relatif tidak konstan, tergantung seperti halnya pada kerapatan fluks yang itu sendiri tergantung pada saat ini, yaitu saat / fluks hubungan tidak linier . perhitungan juga dapat diambil dari celahudara kecil dalam inti tapi ini benar-benar menjadi sulit jika celahudara adalah selama, yaitu inti terbuka seperti misalnya dengan kumparan pada batang ferit. Namun demikian, asalkan bentuk untuk permeabilitas relatif rata-rata dari sirkuit magnetik lengkap dapat diperoleh, maka perkiraan induktansi dihitung seperti diatas:.

 

Untuk mengambil Gab/celah udara diperhitungkan itu yang diperlukan untuk menghitung total reluktances dari rangkaian magnetik lengkap dengan menambahkan bersama reluktance individu Gab/celah udara dan inti magnetik atas dasar bahwa dari jalur reluktance (S) jalur homogen diberikan oleh

                               dimana  = panjang jalur

                                              A = Luas jalur

                                              Μ = permeability dari garis tengah (= 0 for air)

 

dan reluctancetotal

                   ST = S1 + S2 + - - - -=

 

Olehkarena induktansi berbanding terbalik dengan reluktance, perbandingan dapat dibuat dari induktansi dari kumparan dan inti magnetik dengan atau tanpa celah udara (S). Penyebab lebih lanjut ketidak tepatan dengan formula ini adalah bahwa tidak semua fluks yang dihasilkan dalam inti magnetik mengalir tepat di seberang celah udara.

 

Namun rumus memang memberikan titik awal yang dapat diikuti oleh "mempersingkat dan mencoba dengan jalan pintas" kerja untuk mendapatkan hasil yang diinginkan.

 

3.4.4 Kombinasi / hubunganSeries dan Parallel

 

Kombinasi induktansi secara seri atau paralel cenderung diperlukan di bengkel karena induktor biasanya dililit sesuai kebutuhan. Namun, hubungan rumus yang mudah disajikan karena mereka bentuknya identik dengan yang untuk resistensi misalnya

Series        L = L1 + L2 + L3 + - - -

                   Dimana L adalah induktansi gabungan individu

                  induktansi L1, L2, L3 dll

Parallel       

 

Dan hanya untuk dua inductaces secara paralel

                   

 

Dan untuk itu, meskipun tidak berlabel, tabel 3.5, 3.6 dan 3.7 berlaku sepenuhnya hanya dengan mensubstitusi L untuk R jika tidak L dalam microhenrys, milihenrys atau henrys.

 

Rumus ini hanya berlaku ketika induktor individu tidak memiliki copling bersama, yaitu diantarasalah satu lilitan tidak memotong medan magnet. Ketika hal ini terjadi, berlaku bagian 3.4.6.

 

3.4.5 Constanta waktu

 

Jika tegangan V konstan, diaplikasikan untuk kombinasi rangkaian resistansi R dan induktansi L sebagai Gambar. 3.18, maka saat ini arus akan mengambil bentuk naik eksponensial 0 pada saat penerapan V dengan nilai maksimum V / R selama periode waktu tertentu, untukkapasitor bentuknya seperti yang ditunjukkan oleh Gambar.3.14.

                       dimana I adalah nilaiakhir saat stabil

  

 

 

        Gambar. 3.-18 Arus dalam Rangkaian LR

 

Kesamaan penumpukan arus di induktansi dengan pasti terjadi penumpukan tegangan kapasitor , banyak prinsip yang dikembangkan dalam bagian 3.3.6, untuk itu berlaku dan tidak diduplikasi dalam bagian ini.

 Tegangan perlawanan R, (vR) = ix R dan karena mengikuti hukum eksponensial yang sama yaitu juga mengikuti kurva pertumbuhan.

Namun, karena tegangan (vL) di induktansi L adalah sama dengan V-vR. Kemudian sebagai VR meningkat, VL jatuh dan bahkan               VL = Ve-Rt/L diberikan kurva peluruhan seperti yang ditunjukkan pada gambar .3.15.

Dalam hal ini, ekspresi R / L dikenal sebagai konstanta waktu (τ).

dengan R dalamohms, L dalam henry, τ dinyatakan dalam detik.

Curves seperti pada Gambar. 3.16 dan 3.17 dapat ditarik untuk setiap rangkaian LR menggunakan τ = L/R.

 

Jika, setelah kondisi keadaastabil telah tercapai, yaitu saat ini arustelah mencapai maksimum I, votage V akan dihapus dan digantikan oleh hubungan singkat, runtuh medan magnet dan dengan demikian pengendalian arus kembali melalui R dan hubungan singkat, saat ini jatuh sebagai energi yang tersisa dalam penurunan medan magnet, sekarang memberikan kurva peluruhan dalam bentuk

          I = Ie-Rt/L

dan untuk tegangan pada resistansi, VR

 

3.4.6 InductanceMutual

 

Ketika dua kumparan yang lengkap kemagnetannya, mereka memiliki mutual induktansijika induktansisi 1 henry perubahan arus pada tingkat 1 ampere per detik dalam satu kumparan menginduksi ggl 1 volt padayang lain.

Jika semua fluks dari suatu coil dihubungkandengan semua lilitan yang lainnya maka perubahan dari copling maksimum mutual induktansi M diberikan oleh.

          .M2 = L1L2  

     dimana L1 dan L2 adalahinductansidari kedua coil.

 

Kondisi ini tidak mungkin dicapai dalam praktek dan copling koefisien k digunakan untuk menunjukkan tingkat copling, diperoleh dari rasio M untuk   ie.

 

          

 

Dengan dua kumparan ditambah sedekat mungkin, k dapat mencapai nilai 0,98-0,99 sedangkan bila kumparan yang sepenuhnya terpisah, k = 0 dalamradio gulungan ber inti udara, k biasanya kurang dari 0,5.

 

Ketika dua kumparan L1 dan L2 dengan sendirinya dihubungkan secara seri, nilai hubunganiniinduktansi L1 + L2 ± 2M

Tergantung pada cuaca mereka berada di penambahanseri atau aposisi.

Istilah 2M timbul dari kenyataan bahwa kedua ciri kumparan dilakukan dalam pengukuran mutual induktansi  (lihat Bagian 6.2.3)

 

Refferensi:

Bernad Babani (publishing)LTD Thegrampians, Stepherds Brush Road

London W6 7NF England

 

 

Copyright 2019. Powered by Humas. PPPPTK BOE MALANG