Faktor yang Mempengaruhi Induktansi

Ada empat faktor dasar konstruksi induktor yang menentukan jumlah induktansi yang dibuat. Semua faktor ini menentukan induktansi dengan mempengaruhi berapa banyak fluks medan magnet yang akan berkembang untuk sejumlah gaya medan magnet tertentu (arus melalui kumparan kawat induktor):

Jumlah Bungkus Kawat, atau "Putaran" di Kumparan

Semua faktor lain dianggap sama, semakin banyak lilitan kawat dalam kumparan menghasilkan induktansi yang lebih besar; lilitan kawat yang lebih sedikit dalam kumparan menghasilkan lebih sedikit induktansi.

Penjelasan: Lebih banyak lilitan kawat berarti kumparan akan menghasilkan jumlah gaya medan magnet yang lebih besar (diukur dalam putaran amp!), untuk jumlah arus kumparan tertentu.

Area Kumparan

Semua faktor lain dianggap sama, area kumparan yang lebih besar (seperti yang diukur dengan melihat memanjang melalui kumparan, pada penampang inti) menghasilkan induktansi yang lebih besar; area koil yang lebih kecil menghasilkan lebih sedikit induktansi.

Penjelasan: Area koil yang lebih besar memberikan sedikit perlawanan terhadap pembentukan fluks medan magnet, untuk sejumlah gaya medan (amp-turns) tertentu.

Panjang Kumparan

Semua faktor lain dianggap sama, semakin panjang kumparan, semakin kecil induktansi; semakin pendek panjang kumparan, semakin besar induktansi.

Penjelasan: Jalur yang lebih panjang untuk menerima fluks medan magnet menghasilkan lebih banyak perlawanan terhadap pembentukan fluks tersebut untuk sejumlah gaya medan (amp-turns) tertentu.

Materi Inti

Semua faktor lain dianggap sama, semakin besar permeabilitas magnetik inti yang dililitkan kumparan, semakin besar induktansi; semakin kecil permeabilitas inti, semakin kecil induktansinya.

Penjelasan: Bahan inti dengan permeabilitas magnet yang lebih besar menghasilkan fluks medan magnet yang lebih besar untuk sejumlah gaya medan (amp-turns) tertentu.

Perkiraan induktansi untuk setiap kumparan kawat dapat ditemukan dengan rumus ini:

Harus dipahami bahwa rumus ini menghasilkan perkiraan angka saja. Salah satu alasannya adalah fakta bahwa permeabilitas berubah ketika intensitas medan bervariasi (ingat kurva "B-H" nonlinier untuk bahan yang berbeda). Jelas, jika permeabilitas (µ) dalam persamaan tidak stabil, maka induktansi (L) juga akan tidak stabil sampai tingkat tertentu karena arus yang melalui kumparan berubah besarnya.

Jika histeresis bahan inti signifikan, ini juga akan memiliki efek aneh pada induktansi kumparan. Perancang induktor mencoba meminimalkan efek ini dengan merancang inti sedemikian rupa sehingga kerapatan fluksnya tidak pernah mendekati tingkat kejenuhan, sehingga induktor beroperasi di bagian yang lebih linier dari kurva B/H.

Jika sebuah induktor dirancang sedemikian rupa sehingga salah satu dari faktor-faktor ini dapat diubah sesuka hati, induktansinya akan bervariasi. Induktor variabel biasanya dibuat dengan menyediakan cara untuk memvariasikan jumlah lilitan kawat yang digunakan pada waktu tertentu, atau dengan memvariasikan bahan inti (inti geser yang dapat dipindahkan masuk dan keluar dari kumparan). Contoh desain sebelumnya ditunjukkan dalam foto ini:

Unit ini menggunakan kontak tembaga geser untuk memasuki koil pada titik yang berbeda di sepanjang panjangnya. Unit yang ditampilkan adalah induktor inti udara yang digunakan dalam pekerjaan radio awal.

Induktor bernilai tetap ditunjukkan pada foto berikutnya, unit inti udara antik lainnya yang dibuat untuk radio. Terminal sambungan dapat dilihat di bagian bawah, serta beberapa lilitan kabel yang relatif tebal:

Berikut adalah induktor lain (dengan nilai induktansi yang lebih besar), juga ditujukan untuk aplikasi radio. Kumparan kawatnya dililitkan di sekitar tabung keramik putih untuk kekakuan yang lebih besar:

Induktor juga dapat dibuat sangat kecil untuk aplikasi papan sirkuit tercetak. Periksa dengan cermat foto berikut dan lihat apakah Anda dapat mengidentifikasi dua induktor yang berdekatan satu sama lain:

Dua induktor pada papan sirkuit ini diberi label L₁ dan L₂ , dan mereka terletak di tengah kanan papan. Dua komponen terdekat adalah R₃ (resistor) dan C (kapasitor). Induktor ini disebut “toroidal” karena kumparan kawatnya dililitkan di sekitar inti berbentuk donat (“torus”).

Seperti resistor dan kapasitor, induktor juga dapat dikemas sebagai "perangkat pemasangan permukaan". Foto berikut menunjukkan betapa kecilnya sebuah induktor jika dikemas seperti itu:

Sepasang induktor dapat dilihat pada papan sirkuit ini, di sebelah kanan dan tengah, muncul sebagai kepingan hitam kecil dengan angka “100” tercetak pada keduanya. Label induktor atas dapat dilihat tercetak pada papan sirkuit hijau sebagai L₅ . Tentu saja induktor ini memiliki nilai induktansi yang sangat kecil, tetapi ini menunjukkan betapa kecilnya mereka dapat diproduksi untuk memenuhi kebutuhan desain sirkuit tertentu.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Induktansi