Was ist eine gekoppelte Induktivität?
Induktivitäten sind elektronische Komponenten, die das empfangene Signal regeln und verteilen und sicherstellen, dass es in einem gleichmäßigen Fluss das vorgesehene Ziel erreicht. Dazu speichern sie Energie in Magnetfeldern. Bringt eine Person absichtlich das Magnetfeld zweier Induktivitäten zusammen, die an zwei verschiedenen Stromkreisen angeschlossen sind, können die Induktivitäten durch ihre Magnetfelder Energie von einer zur anderen übertragen. Wenn Induktivitäten wie diese verwendet werden, werden sie als "gekoppelte Induktivitäten" bezeichnet.
Diese Energieübertragung zwischen einem gekoppelten Induktor ermöglicht es Menschen, mobile Geräte wie Telefone, Musikplayer und andere kleine Geräte mit wiederaufladbaren Batterien aufzuladen. Eine Erhöhung der Magnetfeldstärke erhöht die Menge an Energie, die übertragen werden kann. Dies kann durch Erhöhen der Anzahl von Spulen in den Induktoren, Erhöhen der Gesamtgröße der Spulen und Hinzufügen eines Metallkerns zu den Spulen erreicht werden. Üblicherweise wird dazu ein Kern aus Eisen verwendet.
Um die Energiemenge zu steuern, die Induktivitäten an die Elektronik senden, werden Schalter verwendet. Diese schalten sich schnell ab und zu, wodurch der Stromfluss in die Induktivitäten unterbrochen wird und diese für kurze Zeit in einem Magnetfeld gespeichert werden können. Je länger ein Strom gespeichert ist, desto mehr Strom geht verloren. Je länger ein Schalter ausgeschaltet ist, desto geringer ist die Stromzufuhr. Dies wird als Schaltfrequenz bezeichnet und ist auf die Anforderungen der jeweiligen Elektronik zugeschnitten.
Induktivitäten ermöglichen die Übertragung einer breiten Palette von Elektrizität, und induktive Kopplung wird in allen Leistungstransformatoren verwendet, von den großen, die die Häuser von Menschen mit Strom versorgen, bis zu den kleinen, die in fast allen elektronischen Geräten verwendet werden. Ein Transformator ist auf eine gekoppelte Induktivität angewiesen, um die von ihm verteilte Leistung zu regulieren und gegen Spannungsspitzen und Brandgefahren zu schützen. Induktivitäten werden auch in Elektromotoren und Generatoren eingesetzt.
Das Magnetfeld eines gekoppelten Induktors kann auch zur Erzeugung eines Sensors verwendet werden. Diese sind in mechanischen Einstellungen nützlich, um die Positionen von Maschinenteilen zu steuern. Zu den weiteren Anwendungen von Sensoren gehören die Identifikations-Chips, mit denen verlorene Tiere aufgespürt werden können, und die in einigen Geschäften verwendeten Diebstahlsicherungen. Ampeln werden manchmal auch durch die Verwendung einer gekoppelten Induktivität unterstützt. Unmittelbar unter dem Bürgersteig verborgene Induktoren reagieren mit dem Metall in Fahrzeugen und signalisieren, dass sich das Licht ändert, wenn Autos warten.
Aufgrund der Vielzahl von Anwendungen, die gekoppelte Induktoren zur Deckung der elektrischen Bedürfnisse von Menschen haben, werden sie wahrscheinlich noch lange verwendet. Es gibt einige elektronische Geräte, die keine Induktivitäten verwenden. Sie werden als nicht isolierte Elektronik bezeichnet und umfassen alte Fernseher und Radios sowie einige neuere Computerkomponenten.