İndüktör (Bobin) Nedir?

İndüktör yanı bobin bir iletken telin üst üste ya da yan yana sarılması ile üretilen devre elemanıdır. Bobinin birimi henry (H), simgesi ise L dir.

Bobine AC akım uygulandığında, akımın yönü sürekli değiştiğinden dolayı bobin etrafında bir manyetik alan oluşur. Bu manyetik alan akıma karşı ek bir direnç gösterdiğinden, AC devrelerde bobinin akıma gösterdiği direnç artar. DC devrelerde ise bobinin akıma karşı gösterdiği direnç, sadece bobinin üretildiği metalden kaynaklanan omik dirençtir.

Bobinlerin üzerine sarıldığı kısma makara, mandren ya da karkas, iletken mandren üzerinde bir tur yapışına ise spir, tur ya da sarım denir. Bobin sarımlarında genellikle üzeri vernikli (izoleli) bakır tel kullanılır.

İndüktans, bobinin kendi kendini etkileme derecesidir. İndüktans birimi henry ‘dir. Bir henry, bobin üzerinden geçen 1 A değerindeki AC akımın 1 saniyedeki değişimi, 1 voltluk zıt elektromotor kuvveti (EMK) oluşturuyorsa bu bobinin indüktansına karşılık gelen miktardır. Henry, indüktans değeri bakımında çok yüksek bir değere karşılık geldiği için uygulamalarda çoğunlukla henry ‘nin ast katları kullanılır.

1 H = 1000 milihenry = 1000000 mikrohenry

 Bobinler ile kondansatörler arasındaki benzerlik her iki devre elemanının da elektrik enerjisini harcamayan reaktif devre elemanları olmalarıdır. Kondansatörlerin elektrik yüklerini depolayabildikleri gibi, bobinler de elektrik enerjisini kısa süreliğine manyetik alan olarak depo ederler. Bu iki devre elemanı arasındaki önemli fark ise; kondansatörler devreye bağlıyken gerilimi geri bırakırken (faz farkı), bobinlerin gerilimi ileri kaydırmasıdır. Bobin ve kondansatörlerin gerilim ve akım arasında yarattığı faz farkı uygulamalarda farklı şekillerde fayda ve zararlara neden olur.

Bobinlerde Zıt Elektromotor Kuvveti (EMK)

Bobine AC akım uygulandığında bobin etrafında oluşan farklı yönlerdeki manyetik alanların bobin üzerinde iki etkisi olur.

İlk etki, uygulanan AC akımın değerinin sıfırdan maksimum değere doğru artışı sırasında bobinin manyetik alanının kendisini oluşturan kuvvete karşı koyup bu akımı azaltmaya çalışmasıdır. İkinci etki ise AC akım değeri maksimum değerden sıfıra doğru azalırken, bu kez bobinin manyetik alanının kendisi üzerinde gerilim oluşturarak (indükleyerek) akımın azalışını yavaşlatmaya çalışmasıdır.

Bu ikinci etki sırasında bobinin manyetik alanının kendisi üzerinde oluşturduğu gerilime zıt EMK adı verilir. Bobinler zıt EMK ile akımın geçişini geciktirir ve AC özellikli akımların 90 derece geri kalmasına neden olurlar.

Bobin İndüktansını Etkileyen Faktörler:

Bobinlerde sarım sayısı, nüvenin cinsi, tel kesiti, sarımlar arası aralık, sargı katı sayısı, bobinin biçimi, bobin çapı, sargı tipi ve uygulanan AC akımın frekansı gibi faktörler indüktans değerini değiştiren faktörlerdir.

Bobinlerin AC ve DC Akım Karşısında Davranışları:

Bir bobine DC akım uygulandığında indüktif bir akım oluşmaz, sadece sabit bir manyetik alan oluşur ve bu alana yaklaştırılan demir, nikel, kobalt gibi maddeler bobin tarafından çekilir. İçinde nüve bulunmayan bobinlerin çekim gücü az olur.

DC akımın aksine bobine AC akım uygulandığında, sarım etrafında oluşan farklı manyetik alanlardan dolayı akım dolanımına engel olan bir etki ortaya çıkar. Bobinin indüktansına bağlı olarak değişen karşı koyma şiddetine indüktif reaktans denir.

Bobin Çeşitleri

Hava nüveli bobinler

Hava nüveli bobinler genellikle yüksek frekanslı devrelerde kullanılan bobinlerdir. Devreye bağlı hava nüveli bobinlerin indüktans değerleri el sürerek pozisyon değiştirilmesi ile bile değişebilir ve bu değişim devrenin çalışmasını olumsuz etkileyebilir. Bu nedenle bazı devrelerde hava nüveli bobinleri bu tip mekanik etkilerden korumak amacıyla bobin üzerine silikon benzeri maddeler kaplanır.

Ferrit Nüveli Bobinler

Ferrit nüveli bobinlerde nüve demir, nikel, kobalt, alüminyum, bakır ve bazı katkı maddelerinin bir araya gelmesi ile üretilir. Ferrit nüveli radyo frekans bobinleri genellikle bobin spirleri arasındaki kaçak kapasiteyi azaltan petek sargı şeklinde sarılır. Bu tip nüvelerde az bir iletken ile istenilen değerde bobin üretimi mümkün olur. Pirinç ve alüminyumdan yapılan nüveler manyetik kuvvet çizgilerine karşı yüksek kuvvet gösterip indüktansı düşürürken, ferrit nüveler indüktansı arttırır.

Demir Nüveli Bobinler

Bir diğer adı da şok bobini olan demir nüveli bobinler genellikle filtreleme ve ses frekans devrelerinde kullanılır.

Nüvesi Hareketli Bobinler

Nüvesi hareketli bobinlerde nüvenin hareketi ile bobinin manyetik alanı ve buna bağlı olarak da indüktansı değiştirilebilir.

Sargı Ayarlı Bobinler

Sargı ayarlı bobinlerde bobinin üzerinde sürtünen bir tırnak ile bobinin değeri ayarlanabilir.

Kademeli Bobinler

Kademeli bobinlerde bobinden alınan uçların çok konumlu bir anahtara bağlanması ile farklı indüktanslar elde edilir.

Tesla Bobini

Tesla bobini, ünlü bilim adamı Nikola Tesla tarafından 1891 yılında yüksek frekanslarda, yüksek gerilimli ve düşük akımlı AC elektrik üretmek için icat edilmiş bir buluştur. Tesla, bu icadı ile yüksek mesafeler arasında kablosuz elektrik aktarımı yapmayı planlamaktaydı. Bugün ise çoğunlukla bilim-kurgu ve korku filmlerinin arka planını süslemekte ve bizler gibi maker’ların görsel ve işitsel şovlar amacıyla kullanılmaktadır