Indukciós tekercs

Indukciós tekercs, nagyfeszültségű időszakos forrás előállítására szolgáló elektromos eszköz. Az indukciós tekercs egy lágyvasból készült központi hengeres magból áll, amelyre két szigetelt tekercs van tekerve: egy belső vagy primer tekercs, amely viszonylag kevés rézhuzalból készült tekercset tartalmaz, és egy környező szekunder tekercs, amely nagyszámú, vékonyabb rézhuzalból készült tekercset tartalmaz. A primer tekercsben az áram automatikus megszakítására és megszakítására megszakítót használnak. Ez az áram mágnesezi a vasmagot, és nagy mágneses teret hoz létre az egész indukciós tekercsben.

Ruhmkorff-tekercs
Ruhmkorff-tekercs

Ruhmkorff-tekercs.

Hannes Grobe

Az indukciós tekercs működési elvét 1831-ben Michael Faraday adta meg. Faraday indukciós törvénye megmutatta, hogy ha egy tekercsen keresztül a mágneses tér megváltozik, elektromotoros erő indukálódik, amelynek értéke a tekercsen keresztül a mágneses tér változásának időbeli sebességétől függ. Ez az indukált elektromotoros erő a Lenz-törvény szerint mindig olyan irányú, hogy a mágneses tér változásával szemben áll.

Faraday, Michael
Faraday, Michael

Michael Faraday előadása az elektromosságról és mágnesességről, Royal Institution, London, 1846. január 23.

© Photos.com/Thinkstock

Amikor a primer tekercsben áramot indítunk, indukált elektromotoros erők keletkeznek mind a primer, mind a szekunder tekercsben. A primer tekercsben fellépő ellentétes elektromotoros erő hatására az áram fokozatosan emelkedik a maximális értékéig. Így amikor az áram elindul, a mágneses tér időbeli változási sebessége és a szekunder tekercsben indukált feszültség viszonylag kicsi. Másrészt, amikor a primer áram megszakad, a mágneses tér gyorsan csökken, és a szekunder tekercsben viszonylag nagy feszültség keletkezik. Ez a feszültség, amely elérheti a több tízezer voltot, csak nagyon rövid ideig tart, amely alatt a mágneses tér változik. Így egy indukciós tekercs rövid ideig tartó nagy feszültséget és sokkal hosszabb ideig tartó kis fordított feszültséget állít elő. Ezeknek a változásoknak a gyakoriságát a megszakító frekvenciája határozza meg.

Faraday felfedezése után az indukciós tekercsen számos fejlesztést hajtottak végre. Armand-Hippolyte-Louis Fizeau francia fizikus 1853-ban kondenzátort helyezett a megszakítóra, így a primer áram sokkal gyorsabban szakadt meg. A szekunder tekercs tekercselésének módszereit Heinrich Daniel Ruhmkorff (1851) Párizsban, Alfred Apps Londonban és Friedrich Klingelfuss Bázelben jelentősen javította, aki a levegőben mintegy 150 cm (59 hüvelyk) hosszú szikrákat tudott elérni. Többféle megszakító létezik. A kisebb indukciós tekercseknél mechanikus megszakítót csatlakoztatnak a tekercshez, míg a nagyobb tekercseknél külön készüléket használnak, például higanysugaras megszakítót vagy az Arthur Wehnelt által 1899-ben feltalált elektrolitikus megszakítót.

Armand-Hippolyte-Louis Fizeau.
Armand-Hippolyte-Louis Fizeau.

© Photos.com/Jupiterimages

Kapjon Britannica Premium előfizetést és férjen hozzá exkluzív tartalmakhoz. Előfizetés most

Az indukciós tekercseket arra használták, hogy alacsony nyomáson gázokban lévő elektromos kisülésekhez magas feszültséget biztosítsanak, és mint ilyenek, a 20. század elején nagy szerepet játszottak a katódsugarak és a röntgensugarak felfedezésében. Az indukciós tekercs egy másik formája a Tesla-tekercs, amely magas frekvencián nagy feszültséget állít elő. A röntgencsöveknél használt nagyobb indukciós tekercseket a transzformátor-egyenirányító váltotta ki feszültségforrásként. A 21. században a kisebb indukciós tekercseket továbbra is széles körben használták, mint a benzinmotorok gyújtásrendszerének fontos alkatrészét.

Nikola Tesla
Nikola Tesla

Reklámfotó Nikola Tesláról a coloradói Colorado Springsben lévő laboratóriumában 1899 decemberében. Tesla a “nagyítós adójával” pózolt, amely több millió voltos elektromosság előállítására volt képes. A képen látható kisülés 6,7 méter (22 láb) hosszú.

Wellcome Library, London

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.