प्रेरक (इंडक्टर)

For inductors whose magnetic properties rather than electrical properties matter, see electromagnet.

Inductor

A selection of low-value inductors
प्रकार	Passive
Working principle	Electromagnetic induction
First production	Michael Faraday (1831)
Electronic symbol

प्रेरक, जिसे कुंडली, चोक या रिएक्टर भी कहा जाता है, एक निष्क्रिय दो-टर्मिनल विद्युत घटक है जो विद्युत धारा के प्रवाह के दौरान चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा को संग्रहीत करता है। प्रेरक में सामान्यतः कुंडली में एक विद्युतरोधी तार कुंडलित होता है।

जब कुंडली के माध्यम से प्रवाहित धारा बदलती है, तो समय परिवर्ती चुंबकीय क्षेत्र चालक में एक विद्युत वाहक बल (EMF) (विभव) को प्रेरित करता है, जिसे फैराडे के प्रेरण के नियम द्वारा वर्णित किया गया है। लेन्ज़ के नियम के अनुसार, प्रेरित विभव में एक ध्रुवता (दिशा) होती है जो इसे बनाने वाले विद्युत धारा में बदलाव का विरोध करती है। परिणामस्वरूप, प्रेरक उनके माध्यम से धारा में किसी भी बदलाव का विरोध करते हैं।

प्रेरक इसके प्रेरण द्वारा विशिष्ट है, जो धारा के परिवर्तन की दर तथा विभव का अनुपात है। अंतर्राष्ट्रीय इकाई पद्धति (एसआई) में, प्रेरण की इकाई हेनरी (H) है जिसका नाम 19 वीं सदी के अमेरिकी वैज्ञानिक जोसेफ हेनरी के नाम पर रखा गया है।

चुंबकीय परिपथों के मापन में यह वेबर/एम्पीयर के बराबर होता है। प्रेरक में ऐसे मूल्य होते हैं सामान्यतः 1 μH (10−6 H) से लेकर 20 H तक होते हैं। कई प्रेरक में कुंडली के अंदर लोहे या फेराइट से बना एक चुंबकीय कोर होता है, जो चुंबकीय क्षेत्र और इस तरह प्रेरण को बढ़ाने का काम करता है। संधारित्र और प्रतिरोधों के साथ, प्रेरक तीन निष्क्रिय रैखिक परिपथ तत्वों में से एक हैं जो विद्युत परिपथ बनाते हैं। प्रेरक का व्यापक रूप से प्रत्यावर्ती धरा (AC) विद्युत् उपकरण, विशेष रूप से रेडियो उपकरण में वैकल्पिक रूप से उपयोग किया जाता है। इनका उपयोग DC को पास होते समय AC को ब्लॉक करने के लिए किया जाता है, इस उद्देश्य के लिए बनाए गए प्रेरक को चोक (इलेक्ट्रॉनिक्स) कहा जाता है। उनका उपयोग विद्युत फिल्टर में विभिन्न आवृत्तियों के संकेतों को अलग करने के लिए किया जाता है, और संधारित्र के संयोजन में समायोजित किए गए परिपथ बनाने के लिए, रेडियो और टीवी अभिग्राही (रिसीवर) को समायोजित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

प्रेरक शब्द हेनरिक डैनियल रुहमकोर्फ से आया हुआ प्रतीत होता है, जिन्होंने 1851 में आविष्कार किए गए प्रसिद्ध प्रेरण कुंडली को एक विप्रेरित्र (इंडक्टोरियम) कहा।

विवरण

एक विद्युत चालक के माध्यम से बहने वाली विद्युत धारा उसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। किसी दिए गए करंट $I$ द्वारा उत्पन्न चुंबकीय फ्लक्स संयोजन $\Phi _{\mathbf {B} }$ परिपथ के ज्यामितीय आकार पर निर्भर करता है। उनका अनुपात प्रेरण $L$ को परिभाषित करता है। अत:

$L:={\frac {\Phi _{\mathbf {B} }}{I}}$

एक परिपथ का प्रेरण धारा पथ की ज्यामिति के साथ-साथ आस-पास की सामग्री की चुंबकशीलता पर निर्भर करता है। प्रेरक एक घटक होता है जिसमें एक तार या अन्य चालक होता है जो परिपथ के माध्यम से चुंबकीय फ्लक्स को बढ़ाता है, जो सामान्यतः एक कुंडली या हेलिक्स के आकार में, दो टर्मिनल (इलेक्ट्रॉनिक्स) के साथ होता है। तार को कुंडली में लपेटन से परिपथ में चुंबकीय फ्लक्स रेखाओं की संख्या बढ़ जाती है, जिससे क्षेत्र और इस प्रकार प्रेरण बढ़ जाता है। जितना अधिक कुंडल, उतना ही अधिक प्रेरण। प्रेरण भी कुंडली के आकार, घुमावों के अलग होने और कई अन्य कारकों पर निर्भर करता है। कुंडली के अंदर लौह जैसे लौहचुंबकीय पदार्थ से बना "चुंबकीय कोर" जोड़कर, कुंडल से चुंबकीय क्षेत्र सामग्री में चुंबकत्व को प्रेरित करेगा, चुंबकीय फ्लक्स में वृद्धि करेगा। लौहचुंबकीय कोर की उच्च पारगम्यता एक कुंडली के प्रेरण को कई हजार गुना बढ़ा सकती है।

संवैधानिक समीकरण

प्रेरक के माध्यम से धारा में कोई भी परिवर्तन फ्लक्स में परिवर्तन उत्पन्न करता है, जो प्रेरक एक सिरे से दूसरे सिरे तक विभव उत्पन्न करता है। फैराडे के प्रेरण के नियम द्वारा, परिपथ के माध्यम से चुंबकीय फ्लक्स में किसी भी परिवर्तन से प्रेरित विभव ${\mathcal {E}}$ द्वारा निरुपित किया जाता है

${\mathcal {E}}=-{\frac {d\Phi _{\mathbf {B} }}{dt}}.$

उपरोक्त L की परिभाषा के अनुसार समीकरण पुनः निम्न प्रकार से दिया जा सकता है

$\Phi _{\mathbf {B} }=LI.$

यह इस प्रकार है कि

${\mathcal {E}}=-{\frac {d\Phi _{\mathbf {B} }}{dt}}=-{\frac {d}{dt}}(LI)=-L{\frac {dI}{dt}}.$

L के लिए समय, धारा और चुंबकीय प्रवाह संयोजन से स्वतंत्र।

तो प्रेरण भी धारा परिवर्तन की एक निश्चित दर के लिए उत्पन्न विद्युत वाहक बल (विभव) की मात्रा की माप है। उदाहरण के लिए, 1 हेनरी के प्रेरण के साथ प्रेरक 1 वोल्ट का EMF उत्पन्न करता है, जब प्रेरक के माध्यम से धारा में 1 एम्पीयर प्रति सेकंड की दर से परिवर्तन होता है। इसे सामान्यतः प्रेरक का संवैधानिक संबंध (समीकरण परिभाषित करने वाला) माना जाता है।

प्रेरक का द्वैत संधारित्र होता है, जो चुंबकीय क्षेत्र के बजाय विद्युत क्षेत्र में ऊर्जा संग्रहीत करता है। इसका धारा-विभव संबंध प्रेरक समीकरणों में धारा और विभव को बदल कर L को धारिता C से प्रतिस्थापित किया जाता है।

लेनज़ का नियम

Main article: Lenz's Law

प्रेरित विभव की ध्रुवीयता (दिशा) लेनज़ के नियम द्वारा दी गई है, जिसमें कहा गया है कि प्रेरित विभव धारा में परिवर्तन का विरोध करने के लिए होता है। उदाहरण के लिए, यदि प्रेरक के माध्यम से धारा बढ़ रही है, तो प्रेरित विभव धारा के प्रवेश बिंदु पर धनात्माक होगा और निकास बिंदु पर ऋणात्मक होगा, जो अतिरिक्त धारा का विरोध करने के लिए प्रवृत्त होता है। इस संभावित ऊंचाई को दूर करने के लिए आवश्यक बाहरी परिपथ से ऊर्जा को प्रेरक के चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत किया जाता है। यदि धारा घट रही है, तो प्रेरित विभव धारा के प्रवेश बिंदु पर ऋणात्मक होगा और निकास बिंदु पर धनात्माक होगा, धारा को बनाए रखने के लिए प्रवृत्त होता है। इस स्थिति में चुंबकीय क्षेत्र से ऊर्जा को परिपथ में वापस किया जाता है।

प्रेरक में संग्रहीत ऊर्जा

प्रेरक में धारा के परिवर्तन पर विभवान्तर क्यों प्रेरित होता है, इसकी एक सहज व्याख्या इस प्रकार है:

जब प्रेरक के माध्यम से धारा में परिवर्तन होता है तो चुंबकीय क्षेत्र की सामर्थ्य में परिवर्तन होता है। उदाहरण के लिए, यदि धारा में वृद्धि होती है, तो चुंबकीय क्षेत्र बढ़ता है। चुंबकीय क्षेत्र में स्थितिज ऊर्जा होती है, और क्षेत्र की सामर्थ्य बढ़ाने के लिए क्षेत्र में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यह ऊर्जा विद्युत प्रवाह से प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से आती है। क्षेत्र की चुंबकीय स्थितिज ऊर्जा में वृद्धि कुंडलन (वाइंडिंग) के माध्यम से प्रवाहित होने वाले आवेशों की विद्युत स्थितिज ऊर्जा में एक संगत गिरावट द्वारा प्रदान की जाती है। जब तक धारा बढ़ती है, यह कुंडलन (वाइंडिंग) एक सिरे से दूसरे सिरे तक विभव पात के रूप में दिखाई देता है। जब धारा नहीं बढ़ती और स्थिर रहती है, तो चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा स्थिर रहती है और कोई अतिरिक्त ऊर्जा की आपूर्ति नहीं की जाती, इसलिए कुंडलन (वाइंडिंग) एक सिरे से दूसरे सिरे तक विभव पात समाप्त हो जाता है।

इसी तरह, यदि प्रेरक के माध्यम से धारा कम हो जाती है, तो चुंबकीय क्षेत्र की सामर्थ्य कम हो जाती है, और चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा कम हो जाती है। इस ऊर्जा को गतिमान आवेशों की विद्युत स्थितिज ऊर्जा में वृद्धि के रूप में परिपथ में वापस कर दिया जाता है, जिससे कुंडलन (वाइंडिंग) के आर-पार वोल्टेज बढ़ जाता है।

व्युत्पत्ति

इंडक्टर पास करने वाले शुल्क पर प्रति यूनिट चार्ज किया गया कार्य (भौतिकी) है $-{\mathcal {E}}$।नकारात्मक संकेत इंगित करता है कि काम EMF के खिलाफ किया जाता है, और EMF द्वारा नहीं किया जाता है।द करेंट $I$ इंडक्टर के माध्यम से गुजरने वाला प्रति यूनिट समय चार्ज है।इसलिए काम की दर $W$ EMF के खिलाफ आरोपों द्वारा किया गया, जो कि धारा की ऊर्जा के परिवर्तन की दर है, द्वारा दिया गया है

${\frac {dW}{dt}}=-{\mathcal {E}}I$

प्रारंभ करनेवाला के लिए संवैधानिक समीकरण से, $-{\mathcal {E}}=L{\frac {dI}{dt}}$ इसलिए

${\frac {dW}{dt}}=L{\frac {dI}{dt}}\cdot I=LI\cdot {\frac {dI}{dt}}$

$dW=LI\cdot dI$

एक फेरोमैग्नेटिक कोर प्रारंभ करनेवाला में, जब चुंबकीय क्षेत्र उस स्तर पर पहुंचता है जिस पर कोर संतृप्त होता है, तो इंडक्शन बदलना शुरू हो जाएगा, यह धारा का एक कार्य होगा $L(I)$।नुकसान की उपेक्षा, ऊर्जा $W$ एक धारा के साथ प्रेरक द्वारा संग्रहीत $I_{0}$ इसके माध्यम से पारित करना प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से धारा को स्थापित करने के लिए आवश्यक कार्य की मात्रा के बराबर है।

यह द्वारा दिया गया है: $W=\int _{0}^{I_{0}}L_{d}(I)\,I\,dI$, कहाँ पे $L_{d}(I)$ तथाकथित अंतर इंडक्शन है और इसे परिभाषित किया गया है: $L_{d}={\frac {d\Phi _{\mathbf {B} }}{dI}}$। संतृप्ति के नीचे एक एयर कोर प्रारंभ करनेवाला या एक फेरोमैग्नेटिक कोर इंडिक्टर में, इंडक्शन स्थिर है (और अंतर इंडक्शन के बराबर), इसलिए संग्रहीत ऊर्जा है

${\begin{aligned}W&=L\int _{0}^{I_{0}}I\,dI\\W&={\frac {1}{2}}L{I_{0}}^{2}\end{aligned}}$

चुंबकीय कोर के साथ प्रेरकों के लिए, उपरोक्त समीकरण केवल चुंबकीय प्रवाह के रैखिक परिपथ क्षेत्रों के लिए मान्य है, प्रारंभ करनेवाला के चुंबकीय संतृप्ति स्तर के नीचे धाराओं में, जहां इंडक्शन लगभग स्थिर है।जहां यह मामला नहीं है, अभिन्न रूप का उपयोग किया जाना चाहिए $L_{d}$ चर।

विभव चरण प्रतिक्रिया - लघु और दीर्घकालिक सीमा

जब एक विभव कदम प्रेरक पर लागू किया जाता है, तो इसकी छोटी और दीर्घकालिक प्रतिक्रिया की गणना करना आसान होता है:

• कम समय की सीमा में, चूंकि करंट असंतुलित रूप से नहीं बदल सकता है, इसलिए प्रारंभिक धारा शून्य है।

प्रेरक की अल्पकालिक तुल्यता एक खुला परिपथ है।

• लंबे समय तक सीमा में, प्रारंभ करनेवाला की क्षणिक प्रतिक्रिया मर जाएगी, प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह स्थिर हो जाएगा, इसलिए इंडक्टर के टर्मिनलों के बीच कोई भी विभव प्रेरित नहीं होगा।इसलिए, प्रेरक की लंबे समय से समतुल्य एक तार (यानी, एक शॉर्ट परिपथ ) है।
• एक गणितीय विश्लेषण देने के लिए, हमें ध्यान देना चाहिए कि कोई भी व्यावहारिक प्रारंभ करनेवाला एक छोटे प्रतिरोध आर के साथ जुड़ा हुआ है।

फिर, यदि प्रारंभ करनेवाला l समय t = 0 पर विभव V की बैटरी से जुड़ा हुआ है, तो T> 0 के लिए परिपथ समीकरण है $V=L{\dot {I}}+IR$, जिसका समाधान है $I(t>0)=(V/R)(1-e^{-Rt/L})$, t = 0 पर सीमा के साथ और $\infty$ जैसा कि ऊपर की गोलियों में वर्णित है।

आदर्श और वास्तविक प्रेरक

1. Constitutive_equation एक आदर्श प्रारंभ करनेवाला के व्यवहार का वर्णन करता है $L$, और विद्युत प्रतिरोध, समाई , या ऊर्जा अपव्यय के बिना।व्यवहार में, प्रेरक इस सैद्धांतिक मॉडल का पालन नहीं करते हैं;तार के मोड़ के बीच विद्युत क्षमता के कारण कोर में तार और ऊर्जा के नुकसान और परजीवी तत्व (विद्युत नेटवर्क) के प्रतिरोध के कारण वास्तविक इंडक्टरों का औसत दर्जे का प्रतिरोध होता है।

एक वास्तविक प्रारंभ करनेवाला की कैपेसिटिव प्रतिक्रिया आवृत्ति के साथ बढ़ती है, और एक निश्चित आवृत्ति पर, प्रारंभ करनेवाला एक गुंजयमान परिपथ के रूप में व्यवहार करेगा। इस स्व-रिमेनेंट आवृत्ति के ऊपर, कैपेसिटिव रिएक्शन इंडक्टर के प्रतिबाधा का प्रमुख हिस्सा है। उच्च आवृत्तियों पर, त्वचा के प्रभाव और निकटता प्रभाव (इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म) के कारण वाइंडिंग में प्रतिरोधक नुकसान बढ़ते हैं।

फेरोमैग्नेटिक कोर के साथ प्रेरक कोर में हिस्टैरिसीस और एडी धाराओं के कारण अतिरिक्त ऊर्जा हानि का अनुभव करते हैं, जो आवृत्ति के साथ बढ़ते हैं। उच्च धाराओं में, चुंबकीय कोर प्रेरक भी कोर के चुंबकीय संतृप्ति के कारण होने वाली गैर -मान्यता के कारण आदर्श व्यवहार से अचानक प्रस्थान दिखाते हैं।

प्रेरक आसपास के स्थान में विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को विकीर्ण करते हैं और अन्य परिपथों से विद्युत चुम्बकीय उत्सर्जन को अवशोषित कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप संभावित विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप होता है।

एक प्रारंभिक ठोस-राज्य विद्युत स्विचिंग और प्रवर्धक उपकरण जिसे एक संतृप्त रिएक्टर कहा जाता है, कोर के आगमनात्मक हस्तांतरण को कोर के माध्यम से रोकने के साधन के रूप में कोर के संतृप्ति का शोषण करता है।

क्यू कारक

घुमावदार प्रतिरोध प्रारंभ करनेवाला के साथ श्रृंखला में एक प्रतिरोध के रूप में प्रकट होता है;इसे DCR (DC प्रतिरोध) के रूप में जाना जाता है।यह प्रतिरोध कुछ प्रतिक्रियाशील ऊर्जा को भंग करता है।प्रेरक का क्यू फैक्टर (या क्यू) किसी दिए गए आवृत्ति पर इसके प्रतिरोध के लिए अपनी आगमनात्मक प्रतिक्रिया का अनुपात है, और इसकी दक्षता का एक उपाय है।प्रारंभ करनेवाला का क्यू कारक जितना अधिक होता है, उतना ही करीब होता है कि यह एक आदर्श प्रारंभ करनेवाला के व्यवहार के करीब पहुंचता है।रेडियो ट्रांसमीटर और रिसीवर में गुंजयमान परिपथ बनाने के लिए संधारित्र के साथ उच्च क्यू इंडक्टरों का उपयोग किया जाता है।अधिक क्यू है, गुंजयमान परिपथ के बैंडविड्थ (सिग्नल प्रोसेसिंग) संकरा।

प्रेरक के क्यू कारक के रूप में परिभाषित किया गया है

$Q={\frac {\omega L}{R}}$

कहाँ पे $L$ इंडक्शन है, $R$ डीसी प्रतिरोध है, और उत्पाद है $\omega L$ आगमनात्मक प्रतिक्रिया है

यदि एल और आर स्थिर हैं तो क्यू आवृत्ति के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है।यद्यपि वे कम आवृत्तियों पर स्थिर होते हैं, पैरामीटर आवृत्ति के साथ भिन्न होते हैं।उदाहरण के लिए, त्वचा का प्रभाव, निकटता प्रभाव (इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म), और कोर लॉस आवृत्ति के साथ आर को बढ़ाता है;आवृत्ति के साथ पारगम्यता (इलेक्ट्रोमैग्नेटिज़्म) में समाई और भिन्नताएं आवृत्ति को प्रभावित करती हैं।

कम आवृत्तियों पर और सीमाओं के भीतर, n की संख्या में वृद्धि Q में सुधार करती है क्योंकि l n के रूप में भिन्न होता है² जबकि r n के साथ रैखिक रूप से भिन्न होता है। इसी तरह प्रेरक के त्रिज्या r को बढ़ाता है (या बढ़ता है) Q क्योंकि L R के साथ भिन्न होता है² जबकि r r के साथ रैखिक रूप से भिन्न होता है।इसलिए उच्च क्यू एयर कोर प्रेरक में अक्सर बड़े व्यास और कई मोड़ होते हैं।उन दोनों उदाहरणों का मानना है कि तार का व्यास समान रहता है, इसलिए दोनों उदाहरण आनुपातिक रूप से अधिक तार का उपयोग करते हैं।यदि तार का कुल द्रव्यमान स्थिर रखा जाता है, तो मोड़ की संख्या या मोड़ की त्रिज्या को बढ़ाने के लिए कोई फायदा नहीं होगा क्योंकि तार को आनुपातिक रूप से पतला होना होगा।

एक उच्च पारगम्यता फेरोमैग्नेटिक कोर का उपयोग करने से तांबे की समान मात्रा के लिए प्रेरण बढ़ सकता है, इसलिए कोर भी क्यू कोर को बढ़ा सकता है, हालांकि आवृत्ति के साथ बढ़ने वाले नुकसान का भी परिचय देता है।कोर सामग्री को आवृत्ति बैंड के लिए सर्वोत्तम परिणामों के लिए चुना जाता है।उच्च क्यू इंडक्टरों को संतृप्ति से बचना चाहिए;एक तरीका एक (शारीरिक रूप से बड़ा) एयर कोर इंडिक्टर का उपयोग करके है।VHF या उच्चतर आवृत्तियों पर एक एयर कोर का उपयोग करने की संभावना है।एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए एयर कोर इंडिक्टर में कई सौ का क्यू हो सकता है।

अनुप्रयोग

सिग्नल फ़िल्टरिंग का उदाहरण।इस कॉन्फ़िगरेशन में, प्रारंभ करनेवाला डीसी करंट को पास करने की अनुमति देते हुए एसी करंट को ब्लॉक करता है।

सिग्नल फ़िल्टरिंग का उदाहरण।इस कॉन्फ़िगरेशन में, प्रारंभकर्ता डिकूप्लिंग (इलेक्ट्रॉनिक्स) डीसी करंट, जबकि एसी करंट को पास करने की अनुमति देता है।

प्रेरक का उपयोग एनालॉग परिपथ और सिग्नल प्रोसेसिंग में बड़े पैमाने पर किया जाता है। एप्लिकेशन बिजली की आपूर्ति में बड़े इंडक्टरों के उपयोग से लेकर होते हैं, जो फ़िल्टर संधारित्र के साथ संयोजन में रिपल (इलेक्ट्रिकल) को हटाते हैं, जो कि प्रत्यक्ष धारा आउटपुट से मुख्य आवृत्ति (या स्विच-मोड पावर आपूर्ति के लिए स्विचिंग आवृत्ति) से एक से अधिक है, जो प्रत्यक्ष धारा आउटपुट से, तक है, फेराइट बीड या टोरस का छोटा इंडक्शन एक केबल के चारों ओर स्थापित किया गया था ताकि रेडियो आवृत्ति के हस्तक्षेप को तार के नीचे प्रेषित होने से रोका जा सके। Inductors का उपयोग कई स्विच-मोड पावर सप्लाई में एनर्जी स्टोरेज डिवाइस के रूप में किया जाता है। डीसी करंट का उत्पादन करने के लिए स्विच-मोड पावर सप्लाई। इंडिक्टर परिपथ को ऊर्जा की आपूर्ति करता है ताकि ऑफ़ स्विचिंग अवधि के दौरान धारा प्रवाह को बनाए रखा जा सके और स्थलाकृतियों को सक्षम किया जा सके जहां आउटपुट विभव इनपुट विभव से अधिक है।

एक ट्यून परिपथ, जिसमें एक संधारित्र से जुड़ा प्रेरक होता है, दोलन करने के लिए एक विद्युत अनुनाद के रूप में कार्य करता है। ट्यून किए गए परिपथ का उपयोग रेडियो आवृत्ति उपकरण जैसे रेडियो ट्रांसमीटर और रिसीवर में व्यापक रूप से किया जाता है, एक समग्र सिग्नल से एकल आवृत्ति का चयन करने के लिए संकीर्ण बैंडपास फिल्टर के रूप में, और इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलेटर में साइनसोइडल संकेतों को उत्पन्न करने के लिए।

निकटता में दो (या अधिक) प्रेरक जो चुंबकीय प्रवाह (म्यूचुअल इंडक्शन) को युग्मित करते हैं, एक ट्रांसफार्मर बनाते हैं, जो प्रत्येक इलेक्ट्रिक पब्लिक यूटिलिटी पावर ग्रिड का एक मौलिक घटक है। एक ट्रांसफार्मर की दक्षता कम हो सकती है क्योंकि कोर सामग्री में एड़ी धाराओं और वाइंडिंग पर त्वचा के प्रभाव के कारण आवृत्ति बढ़ जाती है। कोर के आकार को उच्च आवृत्तियों पर कम किया जा सकता है। इस कारण से, विमान सामान्य 50 या 60 हर्ट्ज के बजाय 400 हर्ट्ज वैकल्पिक धारा का उपयोग करते हैं, जिससे छोटे ट्रांसफॉर्मर के उपयोग से वजन में एक शानदार बचत होती है। ट्रांसफार्मर स्विच-मोड पावर आपूर्ति को सक्षम करते हैं जो इनपुट से आउटपुट को अलग करते हैं।

प्रेरक को इलेक्ट्रिकल ट्रांसमिशन सिस्टम में भी नियोजित किया जाता है, जहां उनका उपयोग स्विचिंग धाराओं और गलती धाराओं को सीमित करने के लिए किया जाता है।इस क्षेत्र में, उन्हें सामान्यतः रिएक्टरों के रूप में संदर्भित किया जाता है।

प्रेरक पर परजीवी प्रभाव होते हैं जो उन्हें आदर्श व्यवहार से विदा करने का कारण बनते हैं।वे विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) से पीड़ित और पीड़ित हैं।उनका भौतिक आकार उन्हें सेमीचालक चिप्स पर एकीकृत होने से रोकता है।इसलिए आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, विशेष रूप से कॉम्पैक्ट पोर्टेबल उपकरणों में प्रेरक का उपयोग घट रहा है।वास्तविक इंडक्टरों को तेजी से सक्रिय परिपथ जैसे कि गाइरेटर द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है जो संधारित्र का उपयोग करके प्रारंभ करनेवाला का अनुकरण कर सकता है।

प्रारंभ करनेवाला निर्माण

A ferrite core inductor with two 20 mH windings.

A ferrite "bead" choke, consisting of an encircling ferrite cylinder, suppresses electronic noise in a computer power cord.

Large 50 Mvar three-phase iron-core loading inductor at a utility substation

प्रेरक में सामान्यतः सामग्री का एक कुंडल होता है, सामान्यतः अछूता तांबे के तार और केबल, प्लास्टिक के एक चुंबकीय कोर के चारों ओर लपेटा जाता है (एक एयर-कोर इंडिक्टर बनाने के लिए) या एक फेरोमैग्नेटिक (या फेरिमैग्नेटिज्म ) सामग्री; उत्तरार्द्ध को एक आयरन कोर प्रारंभ करनेवाला कहा जाता है। फेरोमैग्नेटिक कोर की उच्च पारगम्यता (इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म) चुंबकीय क्षेत्र को बढ़ाती है और इसे प्रारंभ करनेवाला के करीब से सीमित करती है, जिससे इंडक्शन बढ़ जाता है। कम आवृत्ति इंडिक्टर का निर्माण ट्रांसफॉर्मर की तरह किया जाता है, जिसमें एडी धाराओं को रोकने के लिए इलेक्ट्रिकल स्टील के टुकड़े टुकड़े टुकड़े होते हैं। 'सॉफ्ट' फेराइट (चुंबक) का उपयोग व्यापक रूप से ऑडियो आवृत्ति के ऊपर कोर के लिए किया जाता है, क्योंकि वे उच्च आवृत्तियों पर बड़ी ऊर्जा के नुकसान का कारण नहीं बनते हैं जो साधारण लोहे के मिश्र धातु करते हैं। प्रेरक कई आकृतियों में आते हैं। कुछ इंडक्टरों में एक समायोज्य कोर होता है, जो इंडक्शन को बदलने में सक्षम बनाता है। बहुत अधिक आवृत्तियों को ब्लॉक करने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रेरक को कभी -कभी एक तार पर एक फेराइट मनका को स्ट्रिंग करके बनाया जाता है।

छोटे इंडक्टरों को एक सर्पिल पैटर्न में ट्रेस बिछाकर एक मुद्रित परिपथ बोर्ड पर सीधे etched किया जा सकता है। कुछ ऐसे प्लानर प्रेरक एक चुंबकीय कोर#प्लानर कोर का उपयोग करते हैं। छोटे मूल्य इंडक्टरों को एकीकृत परिपथ पर भी उसी प्रक्रियाओं का उपयोग करके बनाया जा सकता है जो इंटरकनेक्ट्स (एकीकृत परिपथ) बनाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। एल्यूमीनियम इंटरकनेक्ट का उपयोग सामान्यतः किया जाता है, एक सर्पिल कुंडली पैटर्न में रखा जाता है। हालांकि, छोटे आयाम इंडक्शन को सीमित करते हैं, और एक परिपथ का उपयोग करना कहीं अधिक सामान्य है, जिसे एक गायरेटर कहा जाता है जो एक संधारित्र और सक्रिय घटकों का उपयोग करता है जो प्रेरक के समान व्यवहार करता है। डिज़ाइन के बावजूद, कम इंडक्शन और कम पावर डिसिपेशन ऑन-डाई प्रेरक की अनुमति के कारण, वे धारा में केवल उच्च आवृत्ति आरएफ परिपथ के लिए व्यावसायिक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

शील्डेड प्रेरक

पावर रेगुलेशन सिस्टम, लाइटिंग और अन्य प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले प्रेरक जिन्हें कम-शोर ऑपरेटिंग स्थितियों की आवश्यकता होती है, अक्सर आंशिक रूप से या पूरी तरह से परिरक्षित होते हैं। दूरसंचार के परिपथ में इंडक्शन कुंडली को नियोजित करने और नज़दीकी निकटता में प्रेरक की परिरक्षण को दोहराने से परिपथ क्रॉस-टॉक को कम करता है।

प्रकार

एयर-कोर प्रारंभ करनेवाला

High Q tank coil in tuned circuit of radio transmitter

An antenna tuning coil at an AM radio station.

These coils illustrate high power high Q construction: single layer winding with turns spaced apart to reduce proximity effect losses, made of silver-plated wire or tubing to reduce skin effect losses, supported by narrow insulating strips to reduce dielectric losses

एयर कोर कुंडली शब्द प्रेरक का वर्णन करता है जो एक फेरोमैग्नेटिक सामग्री से बने चुंबकीय कोर का उपयोग नहीं करता है।यह शब्द प्लास्टिक, सिरेमिक, या अन्य गैर -नॉनमैग्नेटिक रूपों पर कुंडली कुंडलित को संदर्भित करता है, साथ ही साथ जिनमें केवल हवा के अंदर हवा होती है।एयर कोर कुंडली में फेरोमैग्नेटिक कोर कुंडली की तुलना में कम इंडक्शन होता है, लेकिन अक्सर उच्च आवृत्तियों पर उपयोग किया जाता है क्योंकि वे ऊर्जा हानि से मुक्त होते हैं जिन्हें कोर लॉस कहा जाता है जो फेरोमैग्नेटिक कोर में होते हैं, जो आवृत्ति के साथ बढ़ते हैं।एक साइड इफेक्ट जो एयर कोर कुंडली में हो सकता है जिसमें वाइंडिंग को एक रूप में कठोर रूप से समर्थित नहीं किया जाता है, 'माइक्रोफोनी' है: वाइंडिंग का यांत्रिक कंपन इंडक्शन में भिन्नता का कारण बन सकता है।

रेडियो-आवृत्ति प्रारंभ करनेवाला

आरएफ इंडक्टरों का संग्रह, नुकसान को कम करने के लिए तकनीक दिखा रहा है।तीन शीर्ष बाएं और लूप एंटीना या रॉड एंटीना, नीचे, टोकरी वाइंडिंग है।

उच्च आवृत्ति , विशेष रूप से रेडियो आवृत्ति (आरएफ) में, प्रेरक में उच्च प्रतिरोध और अन्य नुकसान होते हैं। शक्ति हानि के कारण, गुंजयमान परिपथ में यह परिपथ के क्यू कारक को कम कर सकता है, बैंडविड्थ (सिग्नल प्रोसेसिंग) को व्यापक बना सकता है। आरएफ प्रेरक में, जो ज्यादातर एयर कोर प्रकार हैं, इन नुकसान को कम करने के लिए विशेष निर्माण तकनीकों का उपयोग किया जाता है। नुकसान इन प्रभावों के कारण हैं:

• त्वचा का प्रभाव : उच्च आवृत्ति धारा के लिए एक तार का प्रतिरोध त्वचा के प्रभाव के कारण प्रत्यक्ष धारा के प्रतिरोध से अधिक है। प्रेरित एडी धाराओं के कारण, रेडियो फ्रीक्वेंसी वैकल्पिक करंट एक चालक के शरीर में बहुत दूर तक प्रवेश नहीं करता है, लेकिन इसकी सतह के साथ यात्रा करता है। उदाहरण के लिए, 6 & nbsp पर; मेगाहर्ट्ज तांबे के तार की त्वचा की गहराई लगभग 0.001 इंच (25 & nbsp; µm) है; अधिकांश धारा सतह की इस गहराई के भीतर है। इसलिए, एक ठोस तार में, तार का आंतरिक भाग थोड़ा धारा ले जा सकता है, प्रभावी रूप से इसके प्रतिरोध को बढ़ाता है।
• निकटता प्रभाव: एक और समान प्रभाव जो उच्च आवृत्तियों पर तार के प्रतिरोध को भी बढ़ाता है, निकटता प्रभाव है, जो समानांतर तारों में होता है जो एक दूसरे के करीब झूठ बोलते हैं। आसन्न का व्यक्तिगत चुंबकीय क्षेत्र कुंडली के तार में एड़ी धाराओं को प्रेरित करता है, जो चालक में धारा को आसन्न तार के पास एक पतली पट्टी में केंद्रित किया जाता है। त्वचा के प्रभाव की तरह, यह तार के प्रभावी क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र को कम कर देता है, जो धारा का संचालन करता है, जिससे इसका प्रतिरोध बढ़ जाता है।
• ढांकता हुआ नुकसान: एक एलसी परिपथ कुंडली में चालकों के पास उच्च आवृत्ति विद्युत क्षेत्र पास के इन्सुलेट सामग्री में ध्रुवीय अणुओं की गति का कारण बन सकता है, ऊर्जा को गर्मी के रूप में विघटित करता है। तो ट्यून किए गए परिपथ के लिए उपयोग किए जाने वाले कुंडली अक्सर कुंडली रूपों पर कुंडलित नहीं होते हैं, लेकिन हवा में निलंबित होते हैं, जो संकीर्ण प्लास्टिक या सिरेमिक स्ट्रिप्स द्वारा समर्थित होते हैं।
• परजीवी समाई : परजीवी समाई के व्यक्तिगत तार मोड़ के बीच की समाई, परजीवी समाई, ऊर्जा के नुकसान का कारण नहीं बनती है, लेकिन कुंडल के व्यवहार को बदल सकती है। कुंडली का प्रत्येक मोड़ थोड़ा अलग क्षमता पर होता है, इसलिए पड़ोसी के बीच का विद्युत क्षेत्र तार पर स्टोर चार्ज करता है, इसलिए कुंडली ऐसा काम करता है जैसे कि इसके साथ समानांतर में एक संधारित्र है। एक उच्च पर्याप्त आवृत्ति पर यह समाई एक ट्यून परिपथ बनाने वाले कुंडली के प्रलोभन के साथ प्रतिध्वनित हो सकती है, जिससे कुंडली स्व-रेजोनेंट आवृत्ति बन जाता है। स्व-रेजोनेंट।

(left) Spiderweb coil (right) Adjustable ferrite slug-tuned RF coil with basketweave winding and litz wire

परजीवी समाई और निकटता प्रभाव को कम करने के लिए, क्यू फैक्टर आरएफ कुंडली का निर्माण एक दूसरे के समानांतर, कई मोड़ से एक साथ झूठ बोलने से बचने के लिए किया जाता है। आरएफ कुंडली की वाइंडिंग अक्सर एक ही परत तक सीमित होती है, और मोड़ अलग -अलग होते हैं। त्वचा के प्रभाव के कारण प्रतिरोध को कम करने के लिए, उच्च-शक्ति वाले इंडक्टरों में जैसे कि ट्रांसमीटरों में उपयोग किए जाने वाले वाइंडिंग कभी-कभी एक धातु की पट्टी या टयूबिंग से बने होते हैं, जिसमें एक बड़ा सतह क्षेत्र होता है, और सतह चांदी-चढ़ाया होती है।

बास्केट-बुनाई कुंडली

निकटता प्रभाव और परजीवी समाई को कम करने के लिए, बहुपरत आरएफ कुंडली पैटर्न में कुंडलित हैं जिसमें क्रमिक मोड़ समानांतर नहीं होते हैं, लेकिन एक कोण पर criss- पार किया जाता है; इन्हें अक्सर हनीकॉम्ब या टोकरी वाइंडिंग कहा जाता है। बास्केट-वेव कुंडली। ये कभी -कभी डॉल्स या स्लॉट्स के साथ एक ऊर्ध्वाधर इन्सुलेट समर्थन पर कुंडलित होते हैं, स्लॉट के माध्यम से अंदर और बाहर तार बुनाई के साथ।

स्पाइडरवेब कुंडली

इसी तरह के फायदे के साथ एक और निर्माण तकनीक फ्लैट सर्पिल कुंडली है। ये अक्सर रेडियल प्रवक्ता या स्लॉट के साथ एक फ्लैट इन्सुलेट समर्थन पर कुंडलित होते हैं, स्लॉट के माध्यम से अंदर और बाहर बुनाई के साथ; इन्हें स्पाइडरवेब कुंडली कहा जाता है। फॉर्म में स्लॉट की एक विषम संख्या होती है, इसलिए फार्म के विपरीत किनारों पर सर्पिल के क्रमिक मोड़, पृथक्करण को बढ़ाते हैं।

लिट्ज़ वायर

त्वचा के प्रभाव के नुकसान को कम करने के लिए, कुछ कुंडली एक विशेष प्रकार के रेडियो आवृत्ति तार के साथ कुंडलित होते हैं जिन्हें लिट्ज़ वायर कहा जाता है। एक एकल ठोस चालक के बजाय, लिट्ज़ वायर में कई छोटे तार स्ट्रैंड होते हैं जो धारा को ले जाते हैं। साधारण फंसे हुए तार के विपरीत, स्ट्रैंड्स को एक दूसरे से अछूता है, त्वचा के प्रभाव को धारा को सतह पर मजबूर करने से रोकने के लिए, और एक साथ मुड़ या लटके हुए हैं। ट्विस्ट पैटर्न यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक वायर स्ट्रैंड वायर बंडल के बाहर अपनी लंबाई की समान मात्रा में खर्च करता है, इसलिए त्वचा प्रभाव स्ट्रैंड्स के बीच समान रूप से धारा को वितरित करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक समान एकल तार की तुलना में एक बड़ा क्रॉस-अनुभागीय चालन क्षेत्र होता है।

अक्षीय प्रारंभ करनेवाला

कम करंट और कम शक्ति के लिए छोटे प्रेरक को मोल्डेड मामलों में प्रतिरोधों से मिलता -जुलता है। ये या तो सादे (फेनोलिक) कोर या फेराइट कोर हो सकते हैं। एक ओममीटर आसानी से उन्हें समान आकार के प्रतिरोधों से अलग करता है जो प्रारंभ करनेवाला के कम प्रतिरोध को दिखाकर।

फेरोमैग्नेटिक-कोर प्रारंभ करनेवाला

See also: Magnetic core

विभिन्न प्रकार के फेराइट कोर प्रेरक और ट्रांसफार्मर के प्रकार

फेरोमैग्नेटिक -कोर या आयरन-कोर प्रेरक इंडक्शन को बढ़ाने के लिए लोहे या फेराइट (चुंबक) जैसे फेरोमैग्नेटिक या फेरिमैग्नेटिक सामग्री से बने एक चुंबकीय कोर का उपयोग करते हैं।एक चुंबकीय कोर एक कुंडली के एक कारक द्वारा कई हजार के कारक को बढ़ा सकता है, इसकी उच्च चुंबकीय पारगम्यता के कारण चुंबकीय क्षेत्र को बढ़ाकर।हालांकि कोर सामग्री के चुंबकीय गुण कई दुष्प्रभावों का कारण बनते हैं जो प्रारंभ करनेवाला के व्यवहार को बदल देते हैं और विशेष निर्माण की आवश्यकता होती है:

Core losses

A time-varying current in a ferromagnetic inductor, which causes a time-varying magnetic field in its core, causes energy losses in the core material that are dissipated as heat, due to two processes:

Eddy currents

From Faraday's law of induction, the changing magnetic field can induce circulating loops of electric current in the conductive metal core. The energy in these currents is dissipated as heat in the resistance of the core material. The amount of energy lost increases with the area inside the loop of current.

Hysteresis

Changing or reversing the magnetic field in the core also causes losses due to the motion of the tiny magnetic domains it is composed of. The energy loss is proportional to the area of the hysteresis loop in the BH graph of the core material. Materials with low coercivity have narrow hysteresis loops and so low hysteresis losses.

Core loss is non-linear with respect to both frequency of magnetic fluctuation and magnetic flux density. Frequency of magnetic fluctuation is the frequency of AC current in the electric circuit; magnetic flux density corresponds to current in the electric circuit. Magnetic fluctuation gives rise to hysteresis, and magnetic flux density causes eddy currents in the core. These nonlinearities are distinguished from the threshold nonlinearity of saturation. Core loss can be approximately modeled with Steinmetz's equation. At low frequencies and over limited frequency spans (maybe a factor of 10), core loss may be treated as a linear function of frequency with minimal error. However, even in the audio range, nonlinear effects of magnetic core inductors are noticeable and of concern.

Saturation

If the current through a magnetic core coil is high enough that the core saturates, the inductance will fall and current will rise dramatically. This is a nonlinear threshold phenomenon and results in distortion of the signal. For example, audio signals can suffer intermodulation distortion in saturated inductors. To prevent this, in linear circuits the current through iron core inductors must be limited below the saturation level. Some laminated cores have a narrow air gap in them for this purpose, and powdered iron cores have a distributed air gap. This allows higher levels of magnetic flux and thus higher currents through the inductor before it saturates.

Curie point demagnetization

If the temperature of a ferromagnetic or ferrimagnetic core rises to a specified level, the magnetic domains dissociate, and the material becomes paramagnetic, no longer able to support magnetic flux. The inductance falls and current rises dramatically, similarly to what happens during saturation. The effect is reversible: When the temperature falls below the Curie point, magnetic flux resulting from current in the electric circuit will realign the magnetic domains of the core and its magnetic flux will be restored. The Curie point of ferromagnetic materials (iron alloys) is quite high; iron is highest at 770 °C. However, for some ferrimagnetic materials (ceramic iron compounds – ferrites) the Curie point can be close to ambient temperatures (below 100 °C).

लैमिनेटेड-कोर इंडिक्टर

एक धातु हलाइड दीपक के लिए टुकड़े टुकड़े में लोहे कोर गिट्टी (विद्युत) प्रारंभ करनेवाला

ट्रांसफॉर्मर के समान निर्माण का उपयोग करते हुए, एडी धाराओं को रोकने के लिए कम-आवृत्ति प्रेरक को अक्सर टुकड़े टुकड़े में कोर के साथ बनाया जाता है।कोर सतह पर एक इन्सुलेट कोटिंग के साथ, पतली स्टील की चादरों या टुकड़े टुकड़े के ढेर से बना है, जो क्षेत्र के समानांतर है।इन्सुलेशन चादरों के बीच एड़ी धाराओं को रोकता है, इसलिए किसी भी शेष धाराओं को व्यक्तिगत टुकड़े टुकड़े के क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र के भीतर होना चाहिए, लूप के क्षेत्र को कम करना और इस प्रकार ऊर्जा के नुकसान को बहुत कम करना चाहिए।लैमिनेशन कम-संक्षमता सिलिकॉन स्टील से बने होते हैं ताकि एडी धारा नुकसान को कम किया जा सके।

फेराइट-कोर प्रारंभ करनेवाला

Main article: Ferrite core

उच्च आवृत्तियों के लिए, प्रेरक फेराइट के कोर के साथ बनाए जाते हैं।फेराइट एक सिरेमिक फेरिमैग्नेटिक सामग्री है जो नॉनकंडक्टिव है, इसलिए एडी धाराएं इसके भीतर नहीं बह सकती हैं।फेराइट का निर्माण xxfe है₂O₄ जहां XX विभिन्न धातुओं का प्रतिनिधित्व करता है।इंडक्टर कोर के लिए सॉफ्ट फेराइट ्स का उपयोग किया जाता है, जिनमें कम जबरदस्ती होती है और इस प्रकार कम हिस्टैरिसीस नुकसान होता है।

पाउडर-आयरन-कोर प्रारंभ करनेवाला

See also: Carbonyl iron

एक अन्य सामग्री को एक बांधने की मशीन के साथ सीमेंट किया जाता है।

टॉरॉइडल-कोर इंडिक्टर

Main article: Toroidal inductors and transformers

एक वायरलेस राउटर की बिजली की आपूर्ति में टॉरॉइडल इंडक्टर

एक सीधे रॉड के आकार के कोर पर प्रेरक कुंडलित में, कोर के एक छोर से उभरने वाली चुंबकीय क्षेत्र लाइनों को दूसरे छोर पर कोर को फिर से दर्ज करने के लिए हवा से गुजरना होगा।यह क्षेत्र को कम करता है, क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र पथ का अधिकांश भाग उच्च पारगम्यता कोर सामग्री के बजाय हवा में होता है और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप का एक स्रोत है।एक उच्च चुंबकीय क्षेत्र और इंडक्शन को एक बंद चुंबकीय परिपथ में कोर बनाकर प्राप्त किया जा सकता है।चुंबकीय क्षेत्र लाइनें कोर सामग्री को छोड़ने के बिना कोर के भीतर बंद छोरों का निर्माण करती हैं।अक्सर उपयोग किया जाने वाला आकार एक टॉरॉइडल या डोनट के आकार का फेराइट कोर होता है।उनकी समरूपता के कारण, टॉरॉइडल कोर कम से कम चुंबकीय प्रवाह को कोर के बाहर भागने की अनुमति देते हैं (जिसे रिसाव प्रवाह कहा जाता है), इसलिए वे अन्य आकृतियों की तुलना में कम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को विकीर्ण करते हैं।टॉरॉइडल कोर कुंडली विभिन्न सामग्रियों, मुख्य रूप से फेराइट, पाउडर लोहे और टुकड़े टुकड़े में कोर से निर्मित होते हैं।

चर प्रारंभ करनेवाला

(left) Inductor with a threaded ferrite slug (visible at top) that can be turned to move it into or out of the coil, 4.2 cm high. (right) A variometer used in radio receivers in the 1920s

एक रोलर कुंडली, एक समायोज्य एयर-कोर आरएफ प्रारंभ करनेवाला रेडियो ट्रांसमीटरों के ट्यून किए गए परिपथ में उपयोग किया जाता है।कुंडली के संपर्कों में से एक छोटे ग्रोव्ड व्हील द्वारा बनाया गया है, जो तार पर सवारी करता है।शाफ्ट को मोड़ने से कुंडली को घुमाता है, संपर्क पहिया को ऊपर या नीचे कुंडली के नीचे ले जाता है, जिससे कुंडली के अधिक या कम मोड़ को परिपथ में बदल दिया जाता है।

संभवतः आज का सबसे आम प्रकार का चर प्रारंभ करनेवाला एक जंगम फेराइट चुंबकीय कोर के साथ एक है, जिसे कुंडली के अंदर या बाहर स्लाइड या खराब किया जा सकता है।कुंडली में कोर को आगे बढ़ाने से पारगम्यता (इलेक्ट्रोमैग्नेटिज़्म) बढ़ जाती है, जिससे चुंबकीय क्षेत्र और इंडक्शन बढ़ जाता है।रेडियो अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले कई प्रेरक (सामान्यतः 100 & एनबीएसपी से कम; मेगाहर्ट्ज) समायोज्य कोर का उपयोग करते हैं ताकि ऐसे इंडक्टरों को उनके वांछित मूल्य के लिए ट्यून किया जा सके, क्योंकि विनिर्माण प्रक्रियाओं में कुछ सहिष्णुता (अशुद्धि) होती है।कभी-कभी 100 & nbsp; मेगाहर्ट्ज से ऊपर की आवृत्तियों के लिए ऐसे कोर अत्यधिक प्रवाहकीय गैर-चुंबकीय सामग्री जैसे कि एल्यूमीनियम से बने होते हैं। वे इंडक्शन को कम करते हैं क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र उन्हें बायपास करना होगा।

एयर कोर प्रेरक स्लाइडिंग संपर्कों या कई नल का उपयोग कर सकते हैं, जो कि परिपथ में शामिल मोड़ की संख्या को बढ़ाने या कम करने के लिए, इंडक्शन को बदलने के लिए कर सकते हैं। अतीत में बहुत अधिक उपयोग किया जाता है, लेकिन ज्यादातर अप्रचलित आज एक वसंत संपर्क होता है जो वाइंडिंग की नंगे सतह के साथ स्लाइड कर सकता है। इस प्रकार का नुकसान यह है कि संपर्क सामान्यतः शॉर्ट परिपथ | शॉर्ट-परिपथ एक या एक से अधिक मोड़। ये मोड़ एकल-टर्न शॉर्ट-परिपथेड ट्रांसफार्मर सेकेंडरी वाइंडिंग की तरह कार्य करते हैं; उनमें प्रेरित बड़ी धाराएं बिजली के नुकसान का कारण बनती हैं।

एक प्रकार का लगातार चर एयर कोर प्रारंभ करनेवाला वैरियोमीटर है। इसमें दो कुंडली होते हैं, जिनमें समान संख्या में श्रृंखला में जुड़े होते हैं, एक के अंदर एक होता है। आंतरिक कुंडली को एक शाफ्ट पर लगाया जाता है, इसलिए इसकी धुरी को बाहरी कुंडली के संबंध में बदल दिया जा सकता है। जब दो कुंडली की कुल्हाड़ी कोलेनियर होती है, तो चुंबकीय क्षेत्र एक ही दिशा में इंगित करते हैं, फ़ील्ड जोड़ते हैं और इंडक्शन अधिकतम होता है। जब आंतरिक कुंडली को बदल दिया जाता है, तो इसका अक्ष बाहरी के साथ एक कोण पर होता है, उनके बीच पारस्परिक प्रेरण छोटा होता है, इसलिए कुल इंडक्शन कम होता है। जब आंतरिक कुंडली 180 ° हो जाता है, तो कुंडली अपने चुंबकीय क्षेत्रों के विरोध के साथ टकराए जाते हैं, दोनों क्षेत्र एक दूसरे को रद्द करते हैं और इंडक्शन बहुत छोटा होता है। इस प्रकार का लाभ यह है कि यह एक विस्तृत श्रृंखला में लगातार परिवर्तनशील है। इसका उपयोग एंटीना ट्यूनर और मिलान परिपथ में कम आवृत्ति ट्रांसमीटरों से उनके एंटेना से मिलान करने के लिए किया जाता है।

किसी भी चलती भागों के बिना इंडक्शन को नियंत्रित करने के लिए एक अन्य विधि के लिए एक अतिरिक्त डीसी धारा पूर्वाग्रह घुमाव की आवश्यकता होती है जो आसानी से संतृप्त कोर सामग्री की पारगम्यता को नियंत्रित करता है। चुंबकीय एम्पलीफायर देखें।

चोक

एक एम्पीयर के दसवें हिस्से के लिए एक एमएफ या एचएफ रेडियो चोक, और कई एम्पीयर के लिए एक फेराइट बीड वीएचएफ चोक।

एक चोक (इलेक्ट्रॉनिक्स) एक विद्युत परिपथ में उच्च-आवृत्ति वैकल्पिक धारा (एसी) को अवरुद्ध करने के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया प्रेरक है, जबकि डीसी या कम-आवृत्ति संकेतों को पारित करने की अनुमति देता है।क्योंकि प्रारंभ करनेवाला धारा में बदलावों को पुनर्विचार करता है या चोक करता है, इस प्रकार के प्रारंभ करनेवाला को चोक कहा जाता है।यह सामान्यतः एक चुंबकीय कोर पर अछूता तार कुंडलित का एक कुंडल होता है, हालांकि कुछ में एक तार पर फेराइट सामग्री के डोनट के आकार का मनका होता है।अन्य इंडक्टरों की तरह, चोक्स आवृत्ति के साथ तेजी से उनके माध्यम से धारा में गुजरने में परिवर्तन का विरोध करते हैं।चोक और अन्य इंडक्टरों के बीच अंतर यह है कि चोक को उच्च क्यू कारक निर्माण तकनीकों की आवश्यकता नहीं होती है जो कि ट्यून किए गए परिपथ में उपयोग किए जाने वाले इंडक्टरों में प्रतिरोध को कम करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

परिपथ विश्लेषण

एक परिपथ में प्रेरक का प्रभाव धारा में परिवर्तन की दर के आनुपातिक रूप से एक विभव विकसित करके धारा में परिवर्तन का विरोध करना है।एक आदर्श प्रारंभ करनेवाला एक निरंतर प्रत्यक्ष धारा के लिए कोई प्रतिरोध नहीं करेगा;हालांकि, केवल सुपरचालक इंडक्टरों में वास्तव में शून्य विद्युत प्रतिरोध होता है।

इंडक्शन एल के साथ प्रेरक के पार-अलग-अलग विभव वी (टी) के बीच का संबंध और समय-अलग-अलग धारा I (t) से गुजरना अंतर समीकरण द्वारा वर्णित है:

$v(t)=L{\frac {di(t)}{dt}}$

जब प्रेरक के माध्यम से एक साइनसोइडल वैकल्पिक धारा (एसी) होता है, तो एक साइनसोइडल विभव प्रेरित होता है।विभव का आयाम आयाम के उत्पाद के लिए आनुपातिक है ($I_{P}$) धारा और कोणीय आवृत्ति ($\omega$) धारा का।

${\begin{aligned}i(t)&=I_{\mathrm {P} }\sin(\omega t)\\{\frac {di(t)}{dt}}&=I_{\mathrm {P} }\omega \cos(\omega t)\\v(t)&=LI_{\mathrm {P} }\omega \cos(\omega t)\end{aligned}}$

इस स्थिति में, धारा का चरण (तरंगें) π/2 (90 °) द्वारा विभव के अंतराल से गुजरती है।साइनसोइड्स के लिए, जैसा कि प्रारंभ करनेवाला के पार विभव अपने अधिकतम मूल्य पर जाता है, धारा शून्य पर जाता है, और जैसे कि प्रारंभ करनेवाला के पार विभव शून्य पर जाता है, इसके माध्यम से धारा इसके अधिकतम मूल्य पर जाता है।

यदि प्रेरक एक प्रत्यक्ष धारा स्रोत से मूल्य I के साथ एक प्रतिरोध R (कम से कम Inductor के DCR) के माध्यम से जुड़ा हुआ है, और फिर धारा स्रोत शॉर्ट-परिपथेड है,एक घातीय क्षय के साथ:

$i(t)=Ie^{-{\frac {R}{L}}t}$

प्रतिक्रिया

एक एसी स्रोत से सक्रिय प्रेरक में शिखर धारा में शिखर विभव का अनुपात विद्युत प्रतिक्रिया कहा जाता है और x को निरूपित किया जाता है_L।

$X_{\mathrm {L} }={\frac {V_{\mathrm {P} }}{I_{\mathrm {P} }}}={\frac {\omega LI_{\mathrm {P} }}{I_{\mathrm {P} }}}$

इस प्रकार,

$X_{\mathrm {L} }=\omega L$

जहां the कोणीय आवृत्ति है।

प्रतिक्रिया को ओम में मापा जाता है, लेकिन प्रतिरोध के बजाय प्रतिबाधा के रूप में संदर्भित किया जाता है;ऊर्जा को चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत किया जाता है क्योंकि धारा में वृद्धि होती है और धारा गिरावट के रूप में छुट्टी दे दी जाती है।आगमनात्मक प्रतिक्रिया आवृत्ति के लिए आनुपातिक है।कम आवृत्ति पर प्रतिक्रिया होती है;डीसी में, प्रारंभ करनेवाला शॉर्ट परिपथ के रूप में व्यवहार करता है।जैसे -जैसे आवृत्ति बढ़ती है प्रतिक्रिया बढ़ जाती है और पर्याप्त रूप से उच्च आवृत्ति पर प्रतिक्रियाएं एक खुले परिपथ की होती है।

कोने की आवृत्ति

अनुप्रयोगों को फ़िल्टर करने में, एक विशेष लोड प्रतिबाधा के संबंध में, प्रेरक के पास एक कोने की आवृत्ति के रूप में परिभाषित किया गया है:

$f_{\mathrm {3\,dB} }={\frac {R}{2\pi L}}$

लाप्लास परिपथ विश्लेषण (एस-डोमेन)

परिपथ विश्लेषण में लाप्लास ट्रांसफ़ॉर्म का उपयोग करते समय, बिना किसी प्रारंभिक धारा के एक आदर्श प्रारंभकर्ता के प्रतिबाधा को एस डोमेन में दर्शाया गया है:

$Z(s)=Ls\,$

कहाँ पे

$L$इंडक्शन है, और

$s$जटिल आवृत्ति है।

यदि प्रारंभ करनेवाला के पास प्रारंभिक धारा है, तो इसका प्रतिनिधित्व किया जा सकता है:

• adding a voltage source in series with the inductor, having the value:

  $LI_{0}\,$

  where

  $L$ is the inductance, and

  $I_{0}$ is the initial current in the inductor.

  (The source should have a polarity that is aligned with the initial current.)
• or by adding a current source in parallel with the inductor, having the value:

  ${\frac {I_{0}}{s}}$

  where

  $I_{0}$ is the initial current in the inductor.

  $s$ is the complex frequency.

प्रारंभ करनेवाला नेटवर्क

Main article: Series and parallel circuits

एक समानांतर कॉन्फ़िगरेशन में Inductors प्रत्येक में समान संभावित अंतर (विभव) होता है।उनके कुल समकक्ष इंडक्शन को खोजने के लिए (एल)_eq):

${\frac {1}{L_{\mathrm {eq} }}}={\frac {1}{L_{1}}}+{\frac {1}{L_{2}}}+\cdots +{\frac {1}{L_{n}}}$

श्रृंखला में प्रेरक के माध्यम से धारा एक ही रहता है, लेकिन प्रत्येक प्रारंभ करनेवाला में विभव अलग हो सकता है।संभावित अंतर (विभव) का योग कुल विभव के बराबर है।उनके कुल इंडक्शन को खोजने के लिए:

$L_{\mathrm {eq} }=L_{1}+L_{2}+\cdots +L_{n}\,\!$

ये सरल रिश्ते तभी सच होते हैं जब व्यक्तिगत इंडक्टरों के बीच चुंबकीय क्षेत्रों का कोई पारस्परिक युग्मन नहीं होता है।

म्यूचुअल इंडक्शन

म्यूचुअल इंडक्शन तब होता है जब प्रेरक का चुंबकीय क्षेत्र एक निकटवर्ती प्रारंभ करनेवाला में एक चुंबकीय क्षेत्र को प्रेरित करता है।म्यूचुअल इंडक्शन ट्रांसफार्मर निर्माण का आधार है।

$M={\sqrt {L_{1}L_{2}}}$

जहां एम 2 प्रेरक और एल के बीच अधिकतम पारस्परिक इंडक्शन संभव है₁ और मैं₂ दो प्रेरक हैं। सामान्य रूप में

$M\leq {\sqrt {L_{1}L_{2}}}$

केवल आत्म प्रवाह का एक अंश दूसरे के साथ जुड़ा हुआ है। इस अंश को फ्लक्स लिंकेज (K) का गुणांक या युग्मन का गुणांक कहा जाता है।

$M=K{\sqrt {L_{1}L_{2}}}$

इंडक्शन फॉर्मूला

See also: Inductance § Self-inductance of thin wire shapes

नीचे दी गई तालिका कई प्रारंभ करनेवाला निर्माणों के अनुमानित इंडक्शन की गणना के लिए कुछ सामान्य सरलीकृत सूत्रों को सूचीबद्ध करती है।

Construction	Formula	Notes
Cylindrical air-core coil	$L=\mu _{0}KN^{2}{\frac {A}{\ell }}$ L = inductance in henries (H) μ0 = permeability of free space = 4$\pi$ × 10−7 H/m K = Nagaoka coefficient N = number of turns A = area of cross-section of the coil in square metres (m2) ℓ = length of coil in metres (m)	$K\approx 1$ Calculation of Nagaoka’s coefficient (K) is complicated; normally it must be looked up from a table.
Straight wire conductor	$L={\frac {\mu _{0}}{2\pi }}\ \ell \left(A\;-\;B\;+C\right)$, where: ${\begin{aligned}A&=\ln \left({\frac {\ell }{r}}+{\sqrt {\left({\frac {\ell }{r}}\right)^{2}+1}}\right)\\B&={\frac {1}{{\frac {r}{\ell }}+{\sqrt {1+\left({\frac {r}{\ell }}\right)^{2}}}}}\\C&={\frac {1}{4+r{\sqrt {{\frac {2}{\rho }}\omega \mu }}}}\end{aligned}}$ L = inductance ℓ = cylinder length r = cylinder radius μ0 = permeability of free space = 4$\pi$ × 10−7 H/m μ = conductor permeability ρ = resistivity ω = phase rate ${\tfrac {\mu _{0}}{2\pi }}$ = 0.2 µH/m, exactly.	Exact if ω = 0, or if ω = ∞. The term B subtracts rather than adds.
	$L={\frac {\mu _{0}}{2\pi }}\ \ell \left[\ln \left({\frac {4\ell }{d}}\right)-1\right]$ (when d² f ≫ 1 mm² MHz) $L={\frac {\mu _{0}}{2\pi }}\ \ell \left[\ln \left({\frac {4\ell }{d}}\right)-{\frac {3}{4}}\right]$ (when d² f ≪ 1 mm² MHz) L = inductance (nH) ℓ = length of conductor (mm) d = diameter of conductor (mm) f = frequency ${\tfrac {\mu _{0}}{2\pi }}$ = 0.2 µH/m, exactly.	Requires ℓ > 100 d For relative permeability μr = 1 (e.g., Cu or Al).
Small loop or very short coil	$L\approx {\frac {\mu _{0}}{2\pi }}N^{2}\pi D\left[\ln \left({\frac {D}{d}}\right)+\left(\ln 8-2\right)\right]+{\sqrt {\frac {\mu _{0}}{2\pi }}}\;{\frac {ND}{d}}{\sqrt {\frac {\mu _{\text{r}}}{2f\sigma }}}$ L = inductance in the same units as μ0. D = Diameter of the coil (conductor center-to-center) d = diameter of the conductor N = number of turns f = operating frequency (regular f, not ω) σ = specific conductivity of the coil conductor μr = relative permeability of the conductor Total conductor length $\ell _{\text{c}}\approx N\pi D$ should be roughly 1⁄10 wavelength or smaller. Proximity effects are not included: edge-to-edge gap between turns should be 2×d or larger. ${\tfrac {\mu _{0}}{2\pi }}$ = 0.2 µH/m, exactly.	Conductor μr should be as close to 1 as possible – copper or aluminum rather than a magnetic or paramagnetic metal.
Medium or long air-core cylindrical coil	$L={\frac {r^{2}N^{2}}{23r+25\ell }}$ L = inductance (µH) r = outer radius of coil (cm) ℓ = length of coil (cm) N = number of turns	Requires cylinder length ℓ > 0.4 r: Length must be at least 1⁄5 of the diameter. Not applicable to single-loop antennas or very short, stubby coils.
Multilayer air-core coil	$L={\frac {r^{2}N^{2}}{19r+29\ell +32d}}$ L = inductance (µH) r = mean radius of coil (cm) ℓ = physical length of coil winding (cm) N = number of turns d = depth of coil (outer radius minus inner radius) (cm)
Flat spiral air-core coil	$L={\frac {r^{2}N^{2}}{20r+28d}}$ L = inductance (µH) r = mean radius of coil (cm) N = number of turns d = depth of coil (outer radius minus inner radius) (cm)
	$L={\frac {r^{2}N^{2}}{8r+11d}}$ L = inductance (µH) r = mean radius of coil (in) N = number of turns d = depth of coil (outer radius minus inner radius) (in)	Accurate to within 5 percent for d > 0.2 r.
Toroidal air-core (circular cross-section)	$L=2\pi N^{2}\left(D-{\sqrt {D^{2}-d^{2}}}\right)$ L = inductance (nH) d = diameter of coil winding (cm) N = number of turns D = 2 * radius of revolution (cm)
	$L\approx \pi {d^{2}N^{2} \over D}$ L = inductance (nH) d = diameter of coil winding (cm) N = number of turns D = 2 * radius of revolution (cm)	Approximation when d < 0.1 D
Toroidal air-core (rectangular cross-section)	$L=2N^{2}h\ln \left({\frac {d_{2}}{d_{1}}}\right)$ L = inductance (nH) d1 = inside diameter of toroid (cm) d2 = outside diameter of toroid (cm) N = number of turns h = height of toroid (cm)

यह भी देखें

• बेलिनी -टोसी डायरेक्शन फाइंडर (रेडियो गोनियोमीटर)
• हन्ना कर्व
• प्रेरण कुंडली
• इंडक्शन कुकिंग
• इंडक्शन लूप
• एलसी परिपथ
• आरएलसी परिपथ
• संतृप्त रिएक्टर - एक प्रकार का समायोज्य प्रारंभ करनेवाला
• सोलनॉइड
• संचायक (ऊर्जा)

संदर्भ

Source

• Terman, Frederick (1943). Radio Engineers' Handbook. McGraw-Hill.