Memahami induktor dan berfungsi

Induktor adalah salah satu komponen pasif utama dalam elektronika. Komponen pasif dasar dalam elektronika adalah resistor, kapasitor, dan induktor. Induktor terkait erat dengan kapasitor karena keduanya menggunakan medan listrik untuk menyimpan energi dan keduanya merupakan komponen pasif terminal. Tetapi kapasitor dan induktor memiliki sifat konstruksi, batasan dan penggunaan yang berbeda.

Induktor adalah komponen dua terminal yang menyimpan energi dalam medan magnetnya. Ini juga disebut sebagai koil atau tersedak. Ini memblokir setiap perubahan arus yang mengalir melaluinya.

Induktor dicirikan oleh nilai induktansi yang merupakan rasio tegangan (EMF) dan perubahan arus di dalam kumparan. The unit induktansi adalah Henry. Jika arus yang mengalir melalui induktor diubah dengan laju satu ampere per detik dan 1V EMF diproduksi di dalam koil, maka nilai induktansinya adalah 1 Henry.

Dalam Elektronika, induktor dengan nilai Henry jarang digunakan karena nilainya sangat tinggi dalam hal aplikasi. Biasanya, nilai yang jauh lebih rendah seperti, Milli Henry, Micro Henry atau Nano Henry digunakan di sebagian besar aplikasi.

Simbol	Nilai	Hubungan dengan Henry
mH	Milli Henry	1/1000
uH	Micro Henry	1/1000000
nH	Nano Henry	1/1000000000

The simbol sebuah induktor ditampilkan di bawah Image-

Simbol tersebut merupakan representasi dari kabel twisted yang artinya kabel dikonstruksi menjadi kumparan.

Konstruksi Induktor

Induktor dibentuk menggunakan kabel tembaga berisolasi yang selanjutnya dibentuk sebagai kumparan. Kumparan dapat berbeda dalam bentuk & ukuran dan juga dapat dibungkus dengan jenis bahan yang berbeda.

Induktansi Induktor sangat bergantung pada banyak faktor, seperti jumlah lilitan kawat, jarak antar lilitan, jumlah lapisan belokan, jenis bahan inti, permeabilitas magnetis, ukuran, bentuk, dll.

Ada perbedaan besar antara Induktor Ideal dan induktor sebenarnya yang digunakan dalam rangkaian elektronik. Induktor asli tidak hanya memiliki induktansi, tetapi juga memiliki kapasitansi dan resistansi. Kumparan yang dibungkus rapat menghasilkan jumlah kapasitansi yang dapat diukur antara belokan kumparan. Kapasitansi tambahan ini, serta resistansi kabel, mengubah perilaku frekuensi tinggi induktor.

Induktor digunakan di hampir setiap produk elektronik, beberapa aplikasi induktor DIY adalah:

• Detektor logam
• Detektor Logam Arduino
• Pemancar FM
• Osilator

Bagaimana cara kerja Induktor?

Sebelum membahas lebih jauh, penting untuk memahami perbedaan antara dua terminologi, Medan Magnet dan Fluks Magnetik.

Selama arus mengalir melalui konduktor, medan magnet dihasilkan. Kedua hal ini berbanding lurus. Oleh karena itu jika arus dinaikkan maka medan magnet juga akan meningkat. Medan magnet ini diukur dalam satuan SI, Tesla (T). Sekarang, apa itu Fluks Magnetik ? Nah, itu adalah ukuran atau kuantitas medan magnet yang melewati area tertentu. Fluks magnet juga memiliki satuan dalam standar SI, yaitu Weber.

Jadi, saat ini, ada medan magnet di induktor, yang dihasilkan oleh arus yang mengalir melaluinya.

Untuk memahami lebih jauh, diperlukan pemahaman tentang hukum induktansi Faraday. Sesuai hukum induktansi Faraday, EMF yang dihasilkan sebanding dengan laju perubahan fluks magnet.

VL = N (dΦ / dt)

Dimana N adalah jumlah kumparan dan Φ adalah jumlah fluks.

Konstruksi Induktor

Satu konstruksi dan cara kerja induktor standar generik dapat diperlihatkan sebagai kawat tembaga yang dibungkus erat pada bahan inti. Pada gambar di bawah ini, kawat tembaga dibungkus rapat di bahan inti, menjadikannya induktor pasif dua terminal.

Ketika arus mengalir melalui kawat, medan elektromagnetik akan berkembang melintasi konduktor dan gaya gerak listrik atau EMF akan dihasilkan tergantung pada laju perubahan fluks magnet. Jadi, hubungan fluksnya adalah Nɸ.

The induktansi luka kumparan induktor dalam bahan inti dikatakan

µN ² A / L

dimana N adalah jumlah belokan

A adalah luas penampang material inti

L adalah panjang kumparan

µ adalah permeabilitas material inti yang merupakan konstanta.

Rumus EMF balik yang dihasilkan adalah

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

Di sirkuit, jika sumber tegangan diterapkan ke induktor menggunakan sakelar. Sakelar ini dapat berupa transistor, MOSFET atau jenis sakelar tipikal apa pun yang akan memberikan sumber tegangan ke induktor.

Ada dua status sirkuit.

Ketika sakelar terbuka, tidak ada aliran arus yang akan terjadi di induktor serta laju perubahan arus adalah nol. Jadi, EMF juga nol.

Ketika sakelar ditutup, arus dari sumber tegangan ke induktor mulai naik hingga aliran arus mencapai nilai kondisi tunak maksimum. Saat ini aliran arus melalui induktor meningkat dan laju perubahan arus tergantung pada nilai induktansi. Sesuai hukum Faraday, induktor menghasilkan EMF kembali yang tetap sampai DC masuk ke keadaan stabil. Selama kondisi tunak tidak ada perubahan arus pada kumparan dan arus melewati kumparan.

Selama ini, induktor yang ideal akan bertindak sebagai hubung singkat karena tidak memiliki hambatan, tetapi dalam situasi praktis, arus mengalir melalui kumparan dan kumparan memiliki hambatan serta kapasitansi.

Di sisi lain ketika sakelar ditutup kembali, arus Induktor turun dengan cepat dan lagi ada perubahan arus yang selanjutnya mengarah ke pembangkitan EMF.

Arus dan Tegangan dalam Induktor

Grafik di atas menunjukkan status Sakelar, Arus Induktor dan Tegangan Induksi dalam konstanta waktu.

Daya melalui induktor dapat dihitung menggunakan hukum daya Ohm dimana P = Tegangan x Arus. Oleh karena itu, dalam kasus seperti ini, tegangan -L (di / dt) dan arus adalah i. Jadi, daya dalam Induktor dapat dihitung menggunakan rumus ini

P _L = L (di / dt) i

Tetapi selama kondisi tunak Induktor yang sebenarnya hanya bertindak seperti resistor. Jadi kekuatannya bisa dihitung sebagai

P = V ² R

Dimungkinkan juga untuk menghitung energi yang tersimpan dalam Induktor. Induktor menyimpan energi menggunakan medan magnet. Energi yang disimpan dalam Induktor dapat dihitung menggunakan rumus ini-

W (t) = Li ² (t) / 2

Ada berbagai jenis Induktor yang tersedia dalam hal konstruksi dan ukurannya. Konstruksi bijak Induktor dapat dibentuk di inti udara, inti ferit, inti besi dll dan Bentuk-bijaksana ada berbagai jenis Induktor yang tersedia, seperti jenis inti drum, jenis choke, jenis transformator dll.

Aplikasi Induktor

Induktor digunakan di area aplikasi yang luas.

1. Dalam aplikasi terkait RF.
2. SMP dan Catu daya.
3. Di Transformer.
4. Pelindung lonjakan arus untuk membatasi arus masuk.
5. Di dalam Relai Mekanis dll.