Bifilárna cievka a jej použitie

Bifilárna cievka je cievka s dvoma paralelnými drôtmi umiestnenými vedľa seba na spoločnom ráme a navzájom izolovanými v celej cievke.

Rovnaké slovo "bifilar" možno z angličtiny preložiť ako dvojvodičový alebo dvojvodičový, preto sa bifilárny drôt zvyčajne nazýva drôt vyrobený vo forme dvoch od seba izolovaných drôtov - bežné dvojvodičové drôty môžu v zásade , možno pripísať bifilárnym drôtom . To znamená, že výraz „bifilárne vinutie“ sa vzťahuje na vinutia vyrobené z bifilárneho drôtu.

Takže v závislosti od smeru vinutia dvoch drôtov a typu ich vzájomného spojenia v bifilárnom vinutí môžete získať štyri možné možnosti implementácie takýchto vinutí:

• Paralelná cievka, sériové pripojenie;

• Paralelné vinutie, paralelné pripojenie;

• Cievka je počítadlo, zapojenie je v sérii;

• Protivinutie, paralelné zapojenie.

A bez ohľadu na to, ako je bifilárne vinutie navinuté, keď je pripojené k obvodu, bude realizovaná jedna z dvoch možností interakcie prúdov dvoch drôtov, ktoré ho tvoria.

Prvou možnosťou je, keď sú prúdy nasmerované jedným smerom, v tomto prípade sa magnetické polia prúdov dvoch žíl sčítajú, výsledkom čoho je celkové magnetické pole, ktoré bude väčšie ako magnetické pole každej z bifilárnych žíl samostatne. .

Druhá možnosť je, keď prúdy smerujú opačnými smermi, v tomto prípade sa magnetické polia prúdov dvoch jadier navzájom zrušia, v dôsledku čoho bude celkové magnetické pole nulové, t.j. indukčnosť cievky bude blízko nule.

V modernej technológii sa bifilárne vinutia s paralelným vinutím sériového zapojenia (prúdy sú rovnaké a smerujú v opačných smeroch) používajú na vytvorenie drôtových odporov na zníženie parazitnej indukčnosti prvku na minimum (celkové magnetické pole je blízke nule) .

Vo vinutiach niektorých transformátorov a dvojitých tlmivkách spínaných zdrojov, ako aj vo vinutiach niektorých relé sa používajú bifilárne vinutia na potlačenie nebezpečných spínacích emisií samoindukovaných EMF.

Dvojvodičová cievka má dvojitú funkciu. Prvý drôt slúži ako primárne vinutie transformátora alebo induktora a druhý je ochranné, obmedzujúce vinutie, ktorého funkciou je vypočítať komutačný šok EMF. V niektorých relé je druhý vodič skratovaný sám so sebou a rozptýli spätný prúd na seba, keď sa relé otvorí.

Pri spínaní napájania nedochádza k skratovaniu ochrannej cievky, iba obmedzuje spínacie rázy EMF, nasmeruje energiu cez diódu späť do zdroja energie alebo do tlmiča, čím je obvod primárneho vinutia chránený. napätie spínača nevyskočí nad trezor a spínač (tranzistor) nezhorí.

Zaslúži si osobitnú pozornosť Tesla bifilárna cievka, ktorý si vedec patentoval v roku 1894, je americký patent č. 512340. Tesla sám v patente poznamenal, že na to, aby cievka mala väčšiu vlastnú kapacitu, je potrebné zapojiť dva bifilárne vodiče do série tak, aby prúdy smerovali v jednom smere, potom, hoci indukčnosť zostáva rovnaká, zvýši sa vlastná kapacita takejto cievky. A čím vyššie je napätie, tým silnejší bude účinok tejto inter-rotačnej kapacity.

Záverom je, že v bifilárnej Teslovej cievke je napätie medzi dvoma susednými závitmi väčšie ako v bežnej jednovodičovej cievke s polovičným napätím aplikovaným na cievku.

Nikola Tesla používa bifilárne vinutia, aby obvody získali väčšiu vnútornú kapacitu a tým sa vyhli použitiu drahých kondenzátorov. Vedec vo svojich prednáškach spomína bifilárne vinutia práve ako nástroj na zvýšenie vlastnej kapacity nabíjacích a pracovných obvodov rôznych vysokofrekvenčných vysokonapäťových zariadení, ktoré vyvinul tak na napájanie efektívnych svetelných zdrojov, ako aj na prenos energie na diaľku. bez drôtov.