Vad är induktiv koppling?
Induktiv koppling avser fenomenet som existerar när ett magnetfält skapat av en elektrisk ström inducerar en effekt på något annat. När detta händer blir de två ömsesidigt reaktiva eller kopplade av magnetfältets induktiva effekter. Till exempel, när en elektrisk ström passerar genom en tråd, kan det skapade elektromagnetiska fältet inducera en elektrisk ström i en annan tråd, vilket får de två att kopplas induktivt. Principerna och effekterna av induktiv koppling används i apparater som transformatorer och elmotorer.
Effekterna av induktiv koppling kan användas på ett av tre primära sätt. Först kan det inducerande fältet skapa en specifikt önskad elektrisk ström, såsom i transformatorer. För det andra kan det inducerande fältet skapa en specifikt önskad mekanisk effekt, såsom i elektriska motorer. Slutligen kan det inducerande fältet skapa en resonans, som i sig själv kan skapa specifika önskade elektriska strömmar, såsom vid radiosändning och mottagning och laddningsanordningar utan kontakt.
I transformatorer leder en elektrisk ström genom en tråd lindad runt en kärna av någon typ, kallad primärlindningen. Denna tråd är avsiktligt placerad nära en annan tråd lindad runt samma kärna, kallad den sekundära lindningen. Det elektromagnetiska fältet, skapat genom att leda ström genom primärlindningen, inducerar sedan en elektrisk ström i sekundärlindningen.
Om de två lindningarna har samma antal varv runt kärnan tillåter den den primära lindningen att överföra en exakt kopia av dess elektriska ström till sekundärlindningen. Dessa typer av transformatorer kallas vanligen isolationstransformatorer. Genom induktion tillåter de två kretsar att kopplas elektriskt eller kopplas, utan att de faktiskt kommer i direkt fysisk kontakt, vilket fysiskt isolerar de två kretsarna från varandra.
När de primära och sekundära lindningarna inte har samma antal varv runt kärnan orsakar den induktiva kopplingen en annan effekt. Det elektromagnetiska fältet som skapas av primärlindningen inducerar en ström som är proportionell i värde mot skillnaden mellan de två lindningarna. Till exempel, om den primära lindningen är 10 varv runt kärnan, och den sekundära lindningen är 20 varv runt kärnan, kommer den inducerade strömmen i den sekundära lindningen att vara två gånger spänningen för strömmen som passerar genom den primära lindningen.
En elmotor använder en annan aspekt av det elektromagnetiska fältet. I en enkel motor lindas en tråd runt en rotor som bildar motorens roterande axel. När en elektrisk ström passeras genom ledningen skapar det ett elektromagnetiskt fält. Detta fält inducerar sedan en mekanisk kraft genom att skjuta bort från och dra mot magneter monterade runt rotorn, beroende på magnetfältets polaritet.
Resonansanordningar fungerar dock på ett sätt som liknar transformatorer utan de parade lindningarna. I dessa enheter skapas ett stående elektromagnetiskt fält. När detta fält möter en antenn, får effekten av induktiv koppling antennen att resonera, vilket i sin tur inducerar en elektrisk ström vid dess matningspunkt. När det gäller en radio förstärks och hörs den inducerade strömmen via radion. I en laddningsanordning appliceras den inducerade strömmen direkt på batteriets plintar för att ladda den.