Što je induktivna sprega?

Induktivna sprega odnosi se na fenomen koji postoji kada magnetsko polje stvoreno električnom strujom inducira učinak na nešto drugo. Kada se to dogodi, njih dvoje tada postaju međusobno reaktivni, ili povezani, induktivnim učincima magnetskog polja. Na primjer, kada električna struja prolazi kroz žicu, stvoreno elektromagnetno polje može inducirati električnu struju u drugoj žici, uzrokujući da se dvije žice induktivno spreže. Principi i učinci induktivnog spajanja nalaze se u primjeni u uređajima kao što su transformatori i električni motori.

Učinci induktivnog spajanja mogu se koristiti na jedan od tri primarna načina. Prvo, inducirajuće polje može stvoriti specifično željenu električnu struju, kao što je to u transformatorima. Drugo, inducirajuće polje može stvoriti posebno željeni mehanički učinak, kao što je to kod električnih motora. Konačno, inducirajuće polje može stvoriti rezonanciju, koja sama po sebi može stvoriti posebno željene električne struje, kao što su radioprijenos i prijem i uređaji za beskontaktno punjenje.

U transformatorima električna struja prolazi kroz žicu namotanu oko jezgre neke vrste, koja se naziva primarni namot. Ova žica je namjerno postavljena blizu druge žice namotane oko iste jezgre, koja se naziva sekundarni namot. Elektromagnetsko polje, stvoreno prolaskom struje kroz primarni namot, zatim inducira električnu struju u sekundarnom namotu.

Ako dva namota imaju isti broj zavoja oko jezgre, to omogućuje primarnom namotu da prođe točnu repliku svoje električne struje do sekundarnog namota. Ove vrste transformatora obično se nazivaju izolacijskim transformatorima. Indukcijom dopuštaju da dva kruga budu električno povezana ili spojena, a da zapravo ne dođu u izravan fizički kontakt, što fizički izolira dva kruga jedan od drugog.

Kada primarni i sekundarni namoti nemaju isti broj zavoja oko jezgre, induktivna sprega uzrokuje drugačiji učinak. Elektromagnetsko polje stvoreno primarnim namotom inducirat će struju proporcionalne vrijednosti razlici između dva namota. Na primjer, ako je primarni namot 10 zavoja oko jezgre, a sekundarni namot 20 zavoja oko jezgre, inducirana struja u sekundarnom namotu bit će dvostruko veća od napona struje koja prolazi kroz primarni namot.

Električni motor koristi drugačiji aspekt elektromagnetskog polja. U jednostavnom motoru žica je namotana oko rotora koji tvori rotirajuću osovinu motora. Kada električna struja prolazi kroz žicu, ona stvara elektromagnetno polje. Ovo polje zatim inducira mehaničku silu guranjem i povlačenjem prema magnetima postavljenim oko rotora, ovisno o polaritetu magnetskih polja.
Rezonantni uređaji rade na sličan način kao i transformatori, ali bez uparenih namota. U tim se uređajima stvara stojeće elektromagnetsko polje. Kada ovo polje naiđe na antenu, učinak induktivnog spajanja uzrokuje da antena rezonira, što zauzvrat inducira električnu struju u njezinoj točki napajanja. U slučaju radija, inducirana struja se pojačava i čuje preko radija. U uređaju za punjenje, inducirana struja se izravno primjenjuje na terminale baterije kako bi se napunila.