ఇండక్టర్‌ను అర్థం చేసుకోవడం మరియు అది పనిచేస్తోంది

ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో ప్రధాన నిష్క్రియాత్మక భాగాలలో ఇండక్టర్ ఒకటి. ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో ప్రాథమిక నిష్క్రియాత్మక భాగాలు రెసిస్టర్లు, కెపాసిటర్లు మరియు ప్రేరకాలు. ప్రేరకాలు కెపాసిటర్లతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి, ఎందుకంటే అవి రెండూ శక్తిని నిల్వ చేయడానికి విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఉపయోగిస్తాయి మరియు రెండూ రెండు టెర్మినల్ నిష్క్రియాత్మక భాగాలు. కానీ కెపాసిటర్లు మరియు ఇండక్టర్లు వేర్వేరు నిర్మాణ లక్షణాలు, పరిమితులు మరియు వినియోగాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

ఇండక్టర్ రెండు టెర్మినల్ భాగం, ఇది దాని అయస్కాంత క్షేత్రాలలో శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది. దీనిని కాయిల్ లేదా చౌక్ అని కూడా అంటారు. ఇది దాని ద్వారా ప్రవహించే ప్రస్తుత మార్పులను అడ్డుకుంటుంది.

ఇండక్టరు ఇండక్టెన్స్ విలువ ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది, ఇది వోల్టేజ్ (EMF) యొక్క నిష్పత్తి మరియు కాయిల్ లోపల ప్రస్తుత మార్పు. ఇండక్టెన్స్ యొక్క యూనిట్ హెన్రీ. ఇండక్టర్ ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహం సెకనుకు ఒక ఆంపియర్ చొప్పున మార్చబడి, 1V EMF కాయిల్ లోపల ఉత్పత్తి చేయబడితే, అప్పుడు ఇండక్టెన్స్ విలువ 1 హెన్రీ అవుతుంది.

ఎలక్ట్రానిక్స్లో హెన్రీ విలువ కలిగిన ఇండక్టర్ చాలా అరుదుగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఎందుకంటే ఇది అప్లికేషన్ పరంగా చాలా ఎక్కువ విలువ. సాధారణంగా, మిల్లీ హెన్రీ, మైక్రో హెన్రీ లేదా నానో హెన్రీ వంటి చాలా తక్కువ విలువలు చాలా అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడతాయి.

చిహ్నం	విలువ	హెన్రీతో సంబంధం
mH	మిల్లీ హెన్రీ	1/1000
uH	మైక్రో హెన్రీ	1/1000000
nH	నానో హెన్రీ	1/1000000000

ఇండక్టర్ యొక్క చిహ్నం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది-

చిహ్నం వక్రీకృత వైర్ల ప్రాతినిధ్యం, అంటే తీగలు కాయిల్‌గా తయారవుతాయి.

ఇండక్టర్ నిర్మాణం

ఇన్సులేటెడ్ రాగి తీగలను ఉపయోగించి ఇండక్టర్లు ఏర్పడతాయి, ఇవి కాయిల్‌గా ఏర్పడతాయి. కాయిల్ ఆకారాలు & పరిమాణాలలో భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు వేరే రకమైన పదార్థాలతో చుట్టవచ్చు.

ఇండక్టర్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ వైర్ యొక్క మలుపుల సంఖ్య, మలుపుల మధ్య అంతరం, మలుపుల పొరలు, కోర్ పదార్థాల రకం, దాని అయస్కాంత పారగమ్యత, పరిమాణం, ఆకారం మొదలైన బహుళ అంశాలపై ఎక్కువగా ఆధారపడుతుంది.

ఆదర్శ ఇండక్టర్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లో ఉపయోగించే వాస్తవ రియల్ ఇండక్టర్ల మధ్య చాలా తేడా ఉంది. రియల్ ఇండక్టర్ ఇండక్టెన్స్ మాత్రమే కాదు, దీనికి కెపాసిటెన్స్ మరియు రెసిస్టెన్స్ కూడా ఉన్నాయి. దగ్గరగా చుట్టబడిన కాయిల్స్ కాయిల్ మలుపుల మధ్య కొలవగల విచ్చలవిడి కెపాసిటెన్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఈ అదనపు కెపాసిటెన్స్, అలాగే వైర్ రెసిస్టెన్స్, ఇండక్టర్ యొక్క అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రవర్తనలను మారుస్తుంది.

ఇండక్టర్లు దాదాపు ప్రతి ఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తిలో ఉపయోగించబడతాయి, ఇండక్టర్ యొక్క కొన్ని DIY అనువర్తనాలు:

• మెటల్ డిటెక్టర్
• ఆర్డునో మెటల్ డిటెక్టర్
• FM ట్రాన్స్మిటర్
• ఓసిలేటర్లు

ఇండక్టర్ ఎలా పని చేస్తుంది?

మరింత చర్చించే ముందు, మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ మరియు మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ అనే రెండు పరిభాషల మధ్య వ్యత్యాసాన్ని అర్థం చేసుకోవాలి.

కండక్టర్ ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహం సమయంలో, ఒక అయస్కాంత క్షేత్రం ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఈ రెండు విషయాలు సరళ అనుపాతంలో ఉంటాయి. అందువల్ల, కరెంట్ పెరిగితే, అయస్కాంత క్షేత్రం కూడా పెరుగుతుంది. ఈ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని SI యూనిట్, టెస్లా (T) లో కొలుస్తారు. ఇప్పుడు, మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ అంటే ఏమిటి ? బాగా, ఇది ఒక నిర్దిష్ట ప్రాంతం గుండా వెళ్ళే అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క కొలత లేదా పరిమాణం. మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ SI ప్రమాణంలో ఒక యూనిట్ను కలిగి ఉంది, ఇది వెబెర్.

కాబట్టి, ప్రస్తుతానికి, ప్రేరాలలో అయస్కాంత క్షేత్రం ఉంది, దాని ద్వారా ప్రవహించే విద్యుత్తు ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది.

మరింత అర్థం చేసుకోవడానికి, ఫెరడే యొక్క ఇండక్టెన్స్ చట్టం యొక్క అవగాహన అవసరం. ప్రకారం ఇండక్టెన్స్ ఫారడే చట్టం రూపొందించిందని EMF అయస్కాంత ఫ్లక్స్ మార్పు రేటు నిష్పత్తిలో ఉంటుంది.

VL = N (dΦ / dt)

ఇక్కడ N అనేది మలుపుల సంఖ్య మరియు Φ అనేది ఫ్లక్స్ మొత్తం.

ఇండక్టర్ నిర్మాణం

ఒక సాధారణ, ప్రామాణిక ప్రేరక నిర్మాణం మరియు పనిని ఒక ప్రధాన పదార్థం అంతటా గట్టిగా చుట్టిన రాగి తీగగా ప్రదర్శించవచ్చు. దిగువ చిత్రంలో, రాగి తీగ ఒక ప్రధాన పదార్థంతో దగ్గరగా చుట్టబడి ఉంటుంది, ఇది రెండు టెర్మినల్ నిష్క్రియాత్మక ప్రేరకంగా మారుతుంది.

వైర్ ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహం ఉన్నప్పుడు, కండక్టర్ అంతటా విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం అభివృద్ధి చెందుతుంది మరియు అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క మార్పు రేటును బట్టి విద్యుదయస్కాంత శక్తి లేదా EMF ఉత్పత్తి అవుతుంది. కాబట్టి, ఫ్లక్స్ అనుసంధానం Nɸ అవుతుంది.

ఒక కోర్ పదార్థంలో గాయం కాయిల్ ఇండక్టర్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ అంటారు

µN ² A / L.

ఇక్కడ N అనేది మలుపుల సంఖ్య

A అనేది ప్రధాన పదార్థం యొక్క క్రాస్ సెక్షనల్ ప్రాంతం

L కాయిల్ యొక్క పొడవు

material అనేది స్థిరమైన పదార్థం యొక్క పారగమ్యత.

తిరిగి ఉత్పత్తి చేయబడిన EMF యొక్క సూత్రం

Vemf (L) = -L (di / dt)

సర్క్యూట్లో, ఒక స్విచ్ ఉపయోగించి ప్రేరకానికి వోల్టేజ్ మూలం వర్తింపజేస్తే. ఈ స్విచ్ ట్రాన్సిస్టర్లు, మోస్ఫెట్ లేదా ప్రేరకానికి వోల్టేజ్ మూలాన్ని అందించే విలక్షణమైన స్విచ్ వంటిది కావచ్చు.

సర్క్యూట్ యొక్క రెండు రాష్ట్రాలు ఉన్నాయి.

స్విచ్ తెరిచినప్పుడు, ఇండక్టర్‌లో ప్రస్తుత ప్రవాహం జరగదు అలాగే ప్రస్తుత మార్పు రేటు సున్నా. కాబట్టి, EMF కూడా సున్నా.

స్విచ్ మూసివేయబడినప్పుడు వోల్టేజ్ మూలం నుండి ఇండక్టర్ వరకు ప్రస్తుత ప్రవాహం గరిష్ట స్థిరమైన స్థితి విలువకు చేరుకునే వరకు పెరుగుతుంది. ఈ సమయంలో ఇండక్టర్ ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహం పెరుగుతుంది మరియు ప్రస్తుత మార్పు రేటు ఇండక్టెన్స్ విలువపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఫెరడే చట్టం ప్రకారం, ఇండక్టర్ తిరిగి EMF ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది DC స్థిరమైన స్థితికి వచ్చే వరకు ఉంటుంది. స్థిరమైన స్థితిలో కాయిల్‌లో ప్రస్తుత మార్పు లేదు మరియు కరెంట్ కాయిల్ గుండా వెళుతుంది.

ఈ సమయంలో, ఆదర్శవంతమైన ప్రేరకానికి షార్ట్ సర్క్యూట్‌గా పనిచేస్తుంది, ఎందుకంటే దీనికి ప్రతిఘటన లేదు, కానీ ఒక ఆచరణాత్మక పరిస్థితిలో, కాయిల్ మరియు కాయిల్ ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహం ప్రతిఘటనతో పాటు కెపాసిటెన్స్‌ను కలిగి ఉంటుంది.

స్విచ్ మళ్లీ మూసివేయబడుతున్నప్పుడు, ఇతర స్థితిలో, ఇండక్టర్ కరెంట్ వేగంగా తగ్గుతుంది మరియు మళ్ళీ మార్పు ఉంది, ఇది EMF ఉత్పత్తికి దారితీస్తుంది.

ఇండక్టర్‌లో ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్

పై గ్రాఫ్ సమయ స్థిరాంకంలో స్విచ్ స్థితి, ఇండక్టర్ కరెంట్ మరియు ప్రేరిత వోల్టేజ్‌ను చూపుతోంది.

P = వోల్టేజ్ x కరెంట్ ఉన్న ఓమ్స్ పవర్ లా ఉపయోగించి ఇండక్టర్ ద్వారా శక్తిని లెక్కించవచ్చు. కాబట్టి, అటువంటి సందర్భంలో, వోల్టేజ్ –L (di / dt) మరియు ప్రస్తుతము i. కాబట్టి, ఈ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ఇండక్టర్‌లోని శక్తిని లెక్కించవచ్చు

P _L = L (di / dt) i

కానీ స్థిరమైన స్థితిలో నిజమైన ఇండక్టర్ కేవలం రెసిస్టర్ లాగా పనిచేస్తుంది. కాబట్టి శక్తిని ఇలా లెక్కించవచ్చు

పి = వి ² ఆర్

ఇండక్టర్‌లో నిల్వ చేసిన శక్తిని లెక్కించడం కూడా సాధ్యమే. ఒక ఇండక్టర్ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉపయోగించి శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది. ఇండక్టర్‌లో నిల్వ చేసిన శక్తిని ఈ ఫార్ములా ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చు-

ప (టి) = లి ² (టి) / 2

వాటి నిర్మాణం మరియు పరిమాణం పరంగా వివిధ రకాల ఇండక్టర్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి. నిర్మాణ వారీగా ఇండక్టర్లు ఎయిర్ కోర్, ఫెర్రైట్ కోర్, ఐరన్ కోర్ మొదలైన వాటిలో ఏర్పడవచ్చు మరియు ఆకారం వారీగా డ్రమ్ కోర్ రకం, చౌక్ రకం, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ రకం మొదలైన వివిధ రకాల ఇండక్టర్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి.

ఇండక్టర్ల అనువర్తనాలు

అనువర్తనం యొక్క విస్తృత ప్రాంతంలో ఇండక్టర్లను ఉపయోగిస్తారు.

1. RF సంబంధిత అనువర్తనంలో.
2. SMPS మరియు విద్యుత్ సరఫరా.
3. ట్రాన్స్ఫార్మర్లో.
4. ఇన్రష్ కరెంట్‌ను పరిమితం చేయడానికి సర్జ్ ప్రొటెక్టర్.
5. మెకానికల్ రిలేస్ లోపల.