MAGNETNO SPREGNUTA KOLA

Za električna kola se kaže da su spregnuta ako su međusobno povezana zajedničkom granom ili elektromagnetnom indukcijom. U tom slučaju, moguća je izmjena energije između njih. S obzirom na definiciju ima više sprega: konduktivna, kapacitivna i magnetna.

Konduktivna sprega između dva električna kola, Slika 1.a, b, c, ostvaruje se pomoću zajedničke grane sa parametrima R i L koji obezbjeđuju njihovu konduktivnu povezanost.

Kapacitivna ili dielektrična sprega između dva kola, Slika 1.d, ostvaruje se pomoću zajedničke grane sa kondenzatorom kapacitivnosti C.

Magnetna ili induktivna sprega između dva kola, Slika 2., ostvaruje se pomoću zajedničkog magnetnog fluksa koji prožima kola.

Ako se izmjena energije vrši putem elektromagnetnog polja, kaže se da su kola induktivno spregnuta. Kada kroz jedno kolo (zavojnicu ili kalem) protiče struja, u okolnom prostoru se stvara elektromagnetno polje. Ako se u blizini prvog kola nađe drugo kolo (zavojnica ili kalem), tada će jedan dio fluksa prvog kola biti obuhvaćen drugim kolom. Ako i kroz drugo kolo protiče struja, jedan dio njenog fluksa biće obuhvaćen prvim kolom. S obzirom da postoji zajednički fluks kroz oba kola to ima za posljedicu njihovo magnetno sprezanje, pa se takva kola nazivaju magnetno ili induktivno spregnuta kola.

Svaki induktivni element u električnom kolu ima sopstvenu induktivnost, odnosno impedansu koja je uvijek pozitivna. Ukoliko u kolu postoji induktivna sprega, onda se definiše i međusobna induktivnost koja može biti i pozitivna i negativna, što zavisi od međusobnog položaja zavojnica, smjerova namatanja zavojaka i smjerova struja kroz zavojnice.

Kako fluks magnetnog polja jedne zavojnice zavisi od udaljenosti i položaja posmatrane površine tako i međusobna induktivnost, kao posljedica promjenjivog fluksa druge zavojnice koji prožima prvu zavojnicu, zavisi od međusobne udaljenosti zavojnica kao i njihovog međusobnog položaja u prostoru, jedne u odnosu na drugu. Pošto je u šemama komplikovano obilježavati tačan položaj zavojnica i smjerova namatanja zavojaka, to je uobičajeno da se međusobna induktivnost obilježava grafičkim simbolom (·,*,D) na jednom ili drugom kraju zavojnice. Konvencijom je usvojeno da je međusobna induktivnost pozitivna u odnosu na sopstvenu induktivnost ako su obje struje svojim pozitivnim smjerom usmjerene ka krajevima zavojnice označenim grafičkim simbolom ili ka neoznačenim krajevima, u suprotnom međusobna induktivnost je negativna u odnosu na sopstvenu.

Potrebno je obratiti pažnju da se znak međusobne induktivnosti određuje uvijek prema sopstvenoj induktivnosti, što je veoma bitno pri pisanju jednačina naponske ravnoteže (drugi Kirchoff-ov zakon).

Pitanja za vježbu

1. Šta su to induktivno spregnuta kola?

2. Kako se određuje predznak međusobne induktivnosti?

3. Načini označavanja spregnutih namotaja?

Odgovori na pitanja

1. Za električna kola se kaže da su spregnuta ako su međusobno povezana zajedničkom granom ili elektromagnetnom indukcijom. U tom slučaju, moguća je izmjena energije između njih. Ako se izmjena energije vrši putem elektromagnetnog polja, kaže se da su kola induktivno spregnuta.

2. Konvencijom je usvojeno da je međusobna induktivnost pozitivna u odnosu na sopstvenu induktivnost ako su obje struje svojim pozitivnim smjerom usmjerene ka krajevima zavojnice označenim grafičkim simbolom ili ka neoznačenim krajevima, u suprotnom međusobna induktivnost je negativna u odnosu na sopstvenu.

3. Međusobna se induktivnost obilježava grafičkim simbolom (·,*,D) na jednom ili drugom kraju zavojnice.