Induktanssi, johtimen (usein kelan muotoisen) ominaisuus, jota mitataan siihen indusoituvan sähkömotorisen voiman eli jännitteen suuruudella verrattuna jännitteen tuottavan sähkövirran muutosnopeuteen. Tasainen virta tuottaa paikallaan pysyvän magneettikentän; tasaisesti muuttuva virta, vaihtovirta tai vaihteleva tasavirta tuottaa vaihtelevan magneettikentän, joka puolestaan indusoi sähkömotorisen voiman kentässä olevaan johtimeen. Indusoituneen sähkömotorisen voiman suuruus on verrannollinen sähkövirran muutosnopeuteen. Short Circuits & Direct Currents

Mitä eroa on sähköjohtimella ja eristeellä? Kuka keksi pariston? Tunne solujesi palavan, kun lataat henkistä akkuasi vastaamalla tämän tietokilpailun kysymyksiin.

Jos sähkömotorinen voima indusoituu johtimeen, joka on erilainen kuin se, jossa virta muuttuu, ilmiötä kutsutaan vastavuoroiseksi induktioksi, josta esimerkkinä on muuntaja. Muuttuvan virran aiheuttama muuttuva magneettikenttä indusoi kuitenkin myös sähkömotorisen voiman juuri siihen johtimeen, jossa muuttuva virta kulkee. Tällaista ilmiötä kutsutaan itseinduktioksi, ja indusoidun sähkömotorisen voiman ja virran muutosnopeuden osamäärää kutsutaan itseinduktanssiksi.

Omaindusoitu sähkömotorinen voima vastustaa muutosta, joka sen saa aikaan. Näin ollen, kun virta alkaa kulkea lankakäämin läpi, se kokee metallilangan resistanssin lisäksi virtauksen vastuksen. Toisaalta kun tasaista virtaa johtava ja kelan sisältävä virtapiiri avataan yhtäkkiä, romahtava ja siten pienenevä magneettikenttä aiheuttaa indusoituneen sähkömotorisen voiman, joka pyrkii pitämään virran ja magneettikentän ennallaan ja voi aiheuttaa kipinän kytkimen koskettimien välille. Kelan itseinduktanssi tai yksinkertaisesti sen induktanssi voidaan siis ajatella sähkömagneettisena inertiana, ominaisuutena, joka vastustaa muutoksia sekä virroissa että magneettikentissä.

Induktanssi riippuu tietyn johtimen koosta ja muodosta, kierrosten määrästä, jos kyseessä on kela, ja siitä, millaista materiaalia johtimen lähellä on. Pehmeään rautasydämeen kiedottu kela kuristaa virran kasvua paljon tehokkaammin kuin sama kela, jossa on ilmasydän. Rautasydän kasvattaa induktanssia; samalla virran muutosnopeudella käämissä on suurempi vastakkainen sähkömotorinen voima (back emf) kuristamassa virtaa.

Hanki Britannica Premium -tilaus ja pääset käsiksi eksklusiiviseen sisältöön. Tilaa nyt

Magneettisen induktanssin yksikkö on henry, joka on nimetty 1800-luvun amerikkalaisen fyysikon Joseph Henryn kunniaksi, joka ensimmäisenä tunnisti itseinduktion ilmiön. Yksi henry vastaa yhtä volttia jaettuna yhdellä ampeerilla sekunnissa. Jos yhden ampeerin sekuntinopeudella muuttuva virta indusoi yhden voltin sähkömotorisen voiman, piirin induktanssi on yksi henry, eli suhteellisen suuri induktanssi.

Joseph Henry

Joseph Henry.

Hulton Archive/Getty Images

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.