İndüktans: Revizyonlar arasındaki fark
| [kontrol edilmemiş revizyon] | [kontrol edilmiş revizyon] |
İçerik silindi İçerik eklendi
Reality006 (mesaj | katkılar) k Reality006 İndüksiyon (Elektromanyetik indüksiyon) sayfasını İndüktans sayfasına taşıdı |
Reality006 (mesaj | katkılar) Değişiklik özeti yok |
||
1. satır:
{{Elektromanyetizma | cTopic=[[Elektriksel devreler|Elektriksel devreler]]}}
'''İndüktans''' [[elektromanyetizma]] ve [[elektronikte]] bir [[indüktör]]ün [[manyetik alan]] içerisinde [[enerji]] depolama kapasitesidir. İndiktörler, bir devrede [[akım]]ın değişimiyle orantılı olarak karşı [[voltaj]] üretirler. Bu özelliğe, onu '''karşılıklı indüktans'''tan ayırmak için, aynı zamanda '''öz indüksiyon''' da denir. '''Karşılıklı indüktans''', bir devredeki indüklenen voltajın başka bir devredeki akımın zaman göre değişiminin etkisiyle oluşur.
Bir devredeki öz indüksiyon ''L'', niceliksel olarak [[SI]] [[Ölçme birimi|birimleri]] kullanılarak ([[Weber (birim)|Weber]] bölü [[Amper]], yani [[Henry]]) şu şekilde ifade edilir:
:<math>\displaystyle v= L\frac{di}{dt}</math>
burada ''v'' voltajı Volt birimiyle ve ''i'' akımı Amper birimiyle ifade edilmiştir. Bu denklemin en basit çözümü için ya sabit bir akım düşünülmelidir ya da zamana bağlı olarak doğrusal değişen bir akım düşünülmelidir. Birincisinde voltaj sıfırdır, ikincisinde ise sabit bir voltaj değeri vardır.
'İndüktans' terimi [[Oliver Heaviside]] tarafından 1886 Şubat'ında keşfedildi.<ref>Heaviside, O. Electrician. Feb. 12, 1886, p. 271. See [http://books.google.com/books?id=bywPAAAAIAAJ&printsec=frontcover&dq=elecrrical+papers+heavyside reprint]]</ref> It is customary to use the symbol ''L'' for inductance, possibly in honour of the physicist [[Heinrich Lenz].<ref>{{cite web
| yazar = Glenn Elert
| başlık = The Physics Hypertextbook: Inductance
| url = http://hypertextbook.com/physics/electricity/inductance/
| yıl = 1998–2008}}</ref><ref>{{cite web
| yazar = Michael W. Davidson
| başlık = Molecular Expressions: Electricity and Magnetism Introduction: Inductance
| url = http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/electricity/inductance.html
| yıl = 1995–2008}}</ref>
İndüktansın [[Uluslararası Birimler Sistemi| SI]] birimlerine göre birimi '''[[Henry (birim)|henry]]''' (H) olarak ifade edilir. Bu isim Amerikan bilim adamı ve manyetik araştırmacısı [[Joseph Henry]]'den alınmıştır. 1 H = 1 [[Weber (birim)|Wb]]/[[amper|A]].
İndüktans, [[Amper yasası]]na göre elektrik akımı tarafından yaratılan manyetik alanın bir sonucudur. Bir devreye indüktans eklemek için, [[indüktör]] dediğimiz [[elektronik bileşenleri]] kullanılır. Bunlar genellikle manyetik alanı şiddetlendirmek ve indüklenen voltajı toplamak için tel bobinlerden oluşur. Bu, bir devreye [[kapasitans]] eklemek için [[kondansatör]] kullanılmasına benzer. Kapasitans, [[Gauss yasası]]na göre elektrik yükü tarafından oluşturulan elektrik alanın bir sonucudur.
Durumu genelleştirecek olursak, ''K'' sayıda elektrik devresi düşünelim ve bunların elektrik akımları ''i<sub>m</sub>'', voltajları ise ''v<sub>m</sub>'' olsun, buna göre:
:<math>\displaystyle v_{m}=\sum\limits_{n=1}^{K}L_{m,n}\frac{di_{n}}{dt}.</math>
Burada indüktans simetrik bir matristir. Köşegende bulunan katsayılar ''L<sub>m,m</sub>'' öz indüksiyon katsayılarıdır, diğer katsayılarsa karşılıklı indüktans katsayılarıdır. Doğrusal olmayan özelliklere sahip hiç bir mıknatıslanabilir madde olmadığında bu indüktans katsayıları sabittir. Bu, doğrudan [[Maxwell denklemleri]]nin alanlarda ve akım yoğunluklarındaki doğrusallığının (lineer) doğrudan bir sonucudur. Doğrusal olmayan durumlarda ise indüksiyon katsayıları akımın bir fonksiyonu şeklinde ifade edilir, bakınız [[#Doğrusal olmayan indüktans|doğrusal olmayan indüktans]]
== Faraday'ın indüktans yasasının türetilmesi ==
Yukarıdaki indüktans denklemleri [[Maxwell denklemleri]]nin bir sonucudur. İnce telleri olan bir elektrik devresi düşünülürse eğer oldukça açık bir türetiliş vardır.
Her biri birkaç kez dolanmış tellerin olduğu, ''K'' tel sarımları sistemi düşünün. ''m'' düğümü (sarımlar) [[Akı denklemi]] şöyledir:
:<math>\displaystyle N_{m}\Phi _{m}=\sum\limits_{n=1}^{K}L_{m,n}i_{n}.</math>
Burada, ''N<sub>m</sub>'' ''m'' düğümündeki sarım sayısı, Φ''<sub>m</sub>'' bu düşümdeki [[magyetik akı]] ve ''L<sub>m,n</sub>'' bazı sabitlerdir.Bu denklem [[Amper yasası]]ndan başka bir şey değildir - manyetik alanlar ve akılar, akımların doğrusal fonksiyonlarıdır. [[Faraday'ın indüksiyon yasası]] kullanılarak, şunu elde ederiz:
:<math>\displaystyle v_{m}=N_{m}\frac{d\Phi _{m}}{dt}=\sum\limits_{n=1}^{K}L_{m,n}\frac{di_{n}}{dt},</math>
burada, ''v<sub>m</sub>'' ''m'' devresinde indüklenen voltajı ifade etmektedir. Eğer ''L<sub>m,n</sub>'' sabitleri indüksiyon sabitleri kullanılarak belirlenirse, bu, indüktansın yukarıdaki tanımıyla uyumlu olacaktır. ''N<sub>n</sub>i<sub>n</sub>'' yani toplam akımlar Φ''<sub>m</sub>'' için katkı sunduğundan ''L<sub>m,n</sub>'' sarım sayılarının çarpımıyla ''N<sub>m</sub>N<sub>n</sub>'' orantılı olacaktır.
== İndüktans ve manyetik alan enerjisi ==
Yukarıdaki denklemdeki ''v<sub>m</sub>'' ile ''i<sub>m</sub>dt'' çarparak ''m'' üzerinden toplarsak, bu bize ''dt'' zaman aralığında sisteme taşınan enerjiyi verecektir,
:<math>\displaystyle
\sum\limits_{m}^{K}i_{m}v_{m}dt=\sum\limits_{m,n=1}^{K}i_{m}L_{m,n}di_{n}
\overset{!}{=}\sum\limits_{n=1}^{K}\frac{\partial W\left( i\right) }{\partial i_{n}}di_{n}.</math>
Bu, akımlar tarafından oluşturulan manyetik alan enerjisinin (W) değişimiyle eşit olmalıdır.<ref>Nano kablolar haricinde, sapan elektronların kinetik enerjisi W'den oldukça küçük enerjilerdedir.</ref>İntegre edilebilirlik koşulu
:<math>\displaystyle\partial ^{2}W/\partial i_{m}\partial i_{n}=\partial ^{2}W/\partial i_{n}\partial i_{m}</math>
''L<sub>m,n</sub>=L<sub>n,m</sub>'' eşitliğini gerektirir. Dolayısıyla indüktans matrisi ''L<sub>m,n</sub>'' simetriktir. Enerji transferinin integrali, manyetik alan enerjisinin akıma göre bir fonsiyonudur,
:<math>\displaystyle W\left( i\right) =\tfrac{1}{2}\sum \limits_{m,n=1}^{K}i_{m}L_{m,n}i_{n}.</math>
Bu denklem de Maxwell denklemlerinin doğrusallığının (lineer oluşunun) doğrudan bir sonucudur. Değişen elektrik akımlarını artan ya da azalan bir manyetik alan enerjisiyle ilişkilendirmek kolaylaştırıcı olacaktır. Bu bahsi edilen enerji transferi ya voltaja ihtiyaç duymaktadır ya da voltaj üretmektedir. Manyetik alan enerjisinin ''K''=1 durumu için mekanikle ilgili bir benzetme yapacak olursak, (1/2)''Li''<sup>2</sup> ''M'' kütleli bir cisim, hız ''u'' ve kinetik enerji de (1/2)''Mu''<sup>2</sup> olacak şekilde düşünülebilir. Hızın değişimi (akım) ile kütlenin (indüktans) çarpımı bir kuvvet (elektrik voltajı) yaratmaktadır ya da bir kuvvete ihtiyaç duymaktadır.
== Eşli indüktörler ==
{{Bakınız|Eşli (elektronik)}}
[[Dosya:Karşılıklı indükleyen indüktörler.PNG|thumb|300px|right|Devre diyagramı karşılıklı eşlenmiş indüktörleri göstermektedir.
İndüktörler arasında iki dikey çizgi indüktör tellerin sarılı olduğu sert bir çekirdeği göstermektedir. "n: m", indüktörlerin sarım sayıları oranını ifade etmektedir. Bu resim aynı zamanda [[nokta kuralını]] gösterir.]]
Karşılıklı indüktans, bir indüktördeki akım değişiminin yanında bulunan başka bir indüktörün voltajını indüklemesiyle oluşur. Bu [[transformatör]]ün çalışması mekanizması açısından oldukça önemlidir; fakat yine bu istenmeyen eşli salınımlara neden olur.
Karşılıklı indüktans, ''M'', aynı zamanda iki indüktörler arasındaki eşli salınımın bir ölçüsüdür. ''i'' devresindeki ve ''j'' devresindeki karşılıklı indüktans çift katlı [[Franz Ernst Neumann|Neumann]] formülüyle hesaplanır, bakınız [[#Hesaplama teknikleri|hesaplama teknikleri]]
Karşılıklı indüktans ayrıca şu ilişkiye sahiptir:
:<math>M_{21} = N_1 N_2 P_{21} \!</math>
burada
:<math>M_{21}</math> karşılıklı indüktans ve alt indis bobin 2'de bobin 1'deki akım tarafından indüklenen voltajı ifade etmektedir.
:''N''<sub>1</sub> bobin 1'deki sarım sayısı,
:''N''<sub>2</sub> bobin 2'deki sarım sayısı,
:''P''<sub> 21</sub> akı tarafından doldurulan uzayın [[manyetik iletkenlik]] değeri.
Karşılıklı indüktansın eşli salınım katsayısıyla da bir ilişkisi vardır. Eşli salınım katsayısı her zaman 1 ile 0 arasındadır ve bu katsayının kullanımı herhangi bir indüktansla indüktörün belirli bir yönelimi arasındaki ilişkiyi belirlemek açısından faydalıdır.
:<math>M = k \sqrt{L_1 L_2} \! </math>
burada
:''k'' eşli salınım katsayısıdır ve 0 ≤ ''k'' ≤ 1,
:''L''<sub>1</sub> ilk bobinin indüktansıdır,
:''L''<sub>2</sub> ikinci bobinin indüktansıdır.
İlk olarak karşılıklı indüktans ''M'' belirlenir, bundan sonra ''M'' devrenin davranışını tahmin etmek için kullanılır.
:<math> V_1 = L_1 \frac{dI_1}{dt} - M \frac{dI_2}{dt} </math>
burada
:''V''<sub>1</sub> ilgili indüktör üzerindeki gerilimdir,
:''L''<sub>1</sub> ilgili indüktörün indüktansıdır,
:d''I''<sub>1</sub>/d''t'' ilgili indüktör üzerindeki akımın zamana göre türevidir,
:d''I''<sub>2</sub>/d''t'' birinci indüktörle eşli salınım halinde olan indüktör üzerindeki akımın zamana göre türevidir,
:''M'' karşılıklı indüktanstır.
Eksi işareti diyagramda tanımlanan ''I''<sub>2</sub> akımıyla ilgilidir. Diyagramda, noktalara gelen her iki akım da noktalara doğru geldiği için ''M'' pozitiftir.<ref>{{cite book| yazar=Mahmood Nahvi, Joseph Edminister|url=http://books.google.com/?id=nrxT9Qjguk8C&pg=PA338| başlık= Schaum's outline of theory and problems of electric circuits|page=338| yayımcı=McGraw-Hill Professional| yıl=2002|isbn=0071393072}}</ref>
Bir indüktör kendisine oldukça yakın başka bir indüktörün karşılıklı indüktansıyla eşli salınım durumundaysa, tıpkı [[transformatör]]lerde olduğu gibi, voltaj, akım ve sarım sayıları arasındaki ilişki şu şekilde olur:
:<math>V_\text{s} = \frac{N_\text{s}}{N_\text{p}} V_\text{p} </math>
burada
:''V''<sub>s</sub> ikincil indüktör üzerindeki voltajdır,
:''V''<sub>p</sub> birincil indüktör (güç kaynağına bağlı olan) üzerindeki voltajdır,
:''N''<sub>s</sub> ikincil indüktördeki sarım sayısıdır,
:''N''<sub>p</sub> birincil indüktördeki sarım sayısıdır.
Tersine, akım için durum şöyledir:
:<math>I_\text{s} = \frac{N_\text{p}}{N_\text{s}} I_\text{p} </math>
burada
:''I''<sub>s</sub> ikincil indüktör üzerindeki akımdır,
:''I''<sub>p</sub> birincil indüktör üzerindeki akımdır,
:''N''<sub>s</sub> ikincil indüktördeki sarım sayısıdır,
:''N''<sub>p</sub> birincil indüktördeki sarım sayısıdır.
Burada bir indüktör üzerindeki güç ile diğer indüktör üzerindeki gücün aynı olduğunu unutmayın. Ayrıca burada, her iki transformatör de güç kaynağına bağlanırsa bu denklemlerin bir sonuç vermeyeceğine dikkat edin.
Transformatörün iki tarafı da [[ayarlı devre]] ise, iki sargılar arasındaki karşılıklı indüktans miktarı frekans tepki eğrisinin şeklini belirler. Sınırları tanımlanmış olmasına rağmen, bu genellikle gevşek (loose couplinng), kritik (critical couplinng) ve fazla (overcouplinng) eşli salınım ifadeleriyle adlandırılır. İki ayarlı devre karşılıklı indüktans için gevşek eşli salınım yapacak durumdaysa, bant genişliği dar olacaktır. Karşılıklı indüktans miktarı arttıkça, bant genişliği de büyümeye devam eder. Karşılıklı indüktans kritik bir noktanın ötesine kadar arttığında, yanıt eğrisindeki pik değeri de düşmeye başlar ve merkez frekans, kendi yan bantlarına göre daha çok azalır. Bu fazla eşli salınım olarak bilinir.
== Hesaplama teknikleri ==
En genel durumda, indüktans Maxwell denklemlerinden hesaplanabilir. Birçok önemli durum sadeleştirmeler kullanarak çözülebilir. Yüksek frekanslı akımlar düşünüldüğünde [[yüzey etkisi]]yle, yüzey akım yoğunlukları ve manyetik alan, Laplace denkleminin çözülmesiyle elde edilebilir. İletkenlerimiz ince teller ise, öz indüktans tel yarıçapına ve akımın tel üzerindeki dağıtım bağlıdır. Burada, eğer oldukça küçük yarıçaplı teller kullanıyorsak, tel içindeki akım dağılımı neredeyse sabittir (eşit dağılım gösterir).
=== Karşılıklı indüktans ===
Bir ''i'' ince tel devresinin, başka bir ''j'' ince tel devresi üzerindeki karşılıklı indüktansı çift katlı ''[[Franz Ernst Neumann|Neumann]] formülü'' olarak bulunur:<ref> {{cite journal | başlık = Allgemeine Gesetze der inducirten elektrischen Ströme | journal = Abhandlungen der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, aus dem Jahre 1845 | yıl = 1847 | ilk = F. E. | son = Neumann | pages = 1–87| id = }}</ref>
:<math> M_{ij} = \frac{\mu_0}{4\pi} \oint_{C_i}\oint_{C_j} \frac{\mathbf{ds}_i\cdot\mathbf{ds}_j}{|\mathbf{R}_{ij}|} </math>
μ<sub>0</sub> [[manyetik sabit]]tir (4π×10<sup>−7</sup> H/m), ''C''<sub>i</sub> ve ''C''<sub>j</sub> teller tarafından oluşturulan eğrilerdir, ''R''<sub>ij</sub> iki nokta arasındaki uzaklıktır. Sembolü μ <sub>0</sub> ifade eder [[manyetik sabit]] (4π×10<sup>-7</sup>H/m),''C''<sub>i</sub > ve''C''<sub>j</sub> teller tarafından yayılmış eğrileri,''R''<sub>ij</sub> iki nokta arasındaki mesafedir. Bakınız: [[İndiksiyon/öz indüktansın türetilmesi|bu denklemin türetilmesi]].
=== Öz indüktans ===
Bir tel düğümünün öz indüksiyonu yukarıdaki denklemde ''i'' = ''j'' için bulunan çözümdür. Ancak, burada ''1/R'' ifadesi sonsuza gideceği için burada tel yarıçap değerini, ''a'' ifadesini kullanıyoruz, burada telin içerisindeki alım dağılımı hesaba katılmaktadır. Şimdi elimizde |R| ≥ ''a''/2 değeri için tüm noktalarda alınan integralin ve bir düzeltme teriminin katkısı kalır,
:<math> M_{ii} = L \approx \left (\frac{\mu_0}{4\pi} \oint_{C}\oint_{C'} \frac{\mathbf{ds}\cdot\mathbf{ds}'}{|\mathbf{R}|}\right )_{|\mathbf{R}| \ge a/2}
+ \frac{\mu_0}{2\pi}lY</math>
Burada, ''a'' telin yarıçapı, ''l'' telin uzunluğu, ''Y'' tel üzerinde akım dağılımına bağlı olan bir sabittir: eğer akım telin yüzeyinden akıyorsa ''Y'' = 0 ([[yüzey etkisi]]), eğer akım telde homojen bir şekilde dağılmışsa ''Y'' = 1/4. Tellerin uzunlukları kesit alanlarına göre oldukça büyükse bu yaklaşım doğrudur. Bakınız: [[İndiksiyon/öz indüktansın türetilmesi|bu denklemin türetilmesi]].
=== Görüntü yöntemi ===
Bazı durumlarda farklı akım dağılımları uzayın bazı yerlerinde aynı manyetik alanı üretir. Bu gerçek öz indüktansı ilişkilendirmek için kullanılabilir. ([[görüntü yöntemi]]) Örnek olarak iki sistem düşünün:
* Mükemmel iletken bir duvarda ''d/2'' uzaklıkta bir tel
* Aralıarında ''d'' kadar uzaklık bulunan ve zıt yönde akımlar taşıyan iki tel
İki sistemin de manyetik alanı bir birinin aynısıdır. Manyetik alan enerjisi ve ikinci sisteminin indüktansı böylece ilk sistemin iki katı olur.
=== İndüktans ve kapasitans arasındaki ilişki ===
[[İletim hatları]] adı verilen özel durumda, yani kesit alanları rastgele ama sabit olan iki paralel mükemmel iletken durumunda, indüktans bölü uzunluk L' ve sığa (kapasitans) bölü uzunluk C' birbirleriyle bağıntılıdır,<ref name="class_electro75">{{cite book | son=Jackson | ilk=J. D. | başlık=Classical Electrodynamics| yıl=1975 | yayımcı=Wiley |page=262}}</ref>
:<math>\displaystyle L'C'={\varepsilon \mu}.</math>
Burada ε ve µ sırasıyla iletkenlerin yerleştirildiği ortamın dielektrik sabiti ve manyetik geçirgenliğidir. İletkenler içerisinde elektrik alan ve manyetik alan yoktur (kusursuz [[yüzey etkisi]], yüksek frekans).Akım bir çizgiden akar ve bir diğerinden geri gelir. Sinyaller iletkenleri saran iletken olmayan ortamda elektromanyetik radyasyon hızında iletim hattı boyunca yayılır.
== Basit elektrik devrelerin hava ortamındaki öz indüksiyonu ==
Birçok türedeki elektrik devrelerinin öz indüksiyonu formüle edilerek verilebilir. Örnekler tabloda listelenmiştir.
{| class="wikitable"
|+ Basit elektrik devrelerinin hava ortamındaki indüktansları
! Tür !! İndüktans / <math> \mu_0 </math> !! Açıklama
|-
! Tek yüzeyli<br/> solenoid<ref>{{cite journal | son=Lorenz | ilk=L. | başlık=Über die Fortpflanzung der Elektrizität |journal=Annalen der Physik |volume=VII |pages=161–193. (The expression given is the inductance of a cylinder with a current around its surface). | yıl=1879}}</ref>
| <math> \frac{r^{2}N^{2}}{3l}\left\{ -8w + 4\frac{\sqrt{1+m}}{m}\left( K\left( \sqrt{\frac{m}{1+m}} \right)
-\left( 1-m\right) E\left( \sqrt{ \frac{m}{1+m}} \right) \right)
\right\}
</math>
<math>=\frac{r^2N^2\pi}{l}\left\{ 1-\frac{8w}{3\pi }+\sum_{n=1}^{\infty }
\frac {\left( 2n\right)!^2} {n!^4 \left(n+1\right)\left(2n-1\right)2^{2n}}
\left( -1\right) ^{n+1}w^{2n}\right\}</math><br/>
<math>
=\frac {r^2N^2\pi}{l}\left( 1 - \frac{8w}{3\pi} + \frac{w^2}{2} - \frac{w^4}{4} + \frac{5w^6}{16} - \frac{35w^8}{64} + ... \right)
</math> for w << 1<br/>
<math>= rN^2 \left\{ \left( 1 + \frac{1}{32w^2} + O(\frac{1}{w^4}) \right) \ln{8w} - 1/2 + \frac{1}{128w^2} + O(\frac{1}{w^4}) \right\} </math> for w >> 1
| <math>N</math>: Sarım sayısı <br/>''r'': Yarıçap <br/> ''l'': Uzunluk <br/>''w = r/l''<br/><math>m = 4w^2</math> <br/> <math>E,K</math>: [[Eliptik integral]]ler
|-
! Eşeksenli tel, <br/>yüksek frekans
| <math> \frac {l}{2\pi} \ln{\frac {a_1}{a}} </math>
| a<sub>1</sub>: Dış yarıçap<br/>a: İç yarıçap<br/>''l'': Uzunluk
|-
! Dairesel düğüm<ref>{{cite book | son = Elliott | ilk = R. S. | başlık = Electromagnetics | yayımcı = IEEE Press | yıl = 1993 | location = New York}} Note: The constant -3/2 in the result for a uniform current distribution is wrong.</ref>
| <math>r \cdot \left( \ln{ \frac {8 r}{a}} - 2 + Y\right) </math>
| r: Düğüm çapı <br/>a: Tel yarıçapı
|-
! Dikdörtgen<ref> {{cite journal | başlık = The Self and Mutual Inductances of Linear Conductors | journal = Bulletin of the Bureau of Standards | yıl = 1908 | ilk = E.B. | son = Rosa | volume = 4 | issue = 2 | pages = 301–344| id = }}</ref>
| <math>\frac {1}{\pi}\left(b\ln{\frac {2 b}{a}} + d\ln{\frac {2d}{a}} - \left(b+d\right)\left(2-Y\right)
+2\sqrt{b^2+d^2} -b\cdot\operatorname{arsinh}{\frac {b}{d}}-d\cdot\operatorname{arsinh}{\frac {d}{b}}
\right)</math>
|b, d: Sınır uzunluğu<br/> d >> a, b >> a <br/>a: Tel yarıçapı
|-
! Pair of parallel<br/> wires
| <math> \frac {l}{\pi} \left( \ln{\frac {d}{a}} + Y \right) </math>
| a: Tel yarıçapı <br/>d: Uzaklık, d ≥ 2a <br/>‘‘l’’: Eşlerin uzunluğu
|-
! Paralel tel<br/> çifti, yüksek<br/>frekans
| <math> \frac{l}{\pi }\operatorname{arcosh}\left( \frac{d}{2a}\right) = \frac{l}{\pi }\ln \left( \frac{d}{2a}+\sqrt{\frac{d^{2}}{4a^{2}}-1}\right)</math>
| a: Tel yarıçapı <br/>d: Uzaklık, d ≥ 2a <br/>‘‘l’’: Eşlerin uzunluğu
|-
! Mükemmel iletken<br/> bir duvara<br/> paralel tel
| <math> \frac {l}{2\pi} \left( \ln{\frac {2d}{a}} + Y \right)</math>
| a: Tel yarıçapı <br/>d: Uzaklık, d ≥ a <br/>''l'': Uzunluk
|-
! Mükemmel iletken <br/> bir duvara paralel <br/>tel, yüksek frekans
| <math> \frac{l}{2\pi }\operatorname{arcosh}\left( \frac{d}{a}\right)=\frac{l}{2\pi }\ln \left(\frac{d}{a}+\sqrt{\frac{d^{2}}{a^{2}}-1}\right)</math>
| a: Tel yarıçapı <br/>d: Uzaklık, d ≥ a <br/>''l'': Uzunluk
|}
μ<sub>0</sub> [[manyetik sabit]]i (4π×10<sup>−7</sup>H/m) ifade etmektedir. Yüksek frekanslarda elektrik akımı iletkenin yüzeyinden akmaktadır ([[yüzey etkisi]]). Geometriye bağlı olarak zaman zaman düşük ve yüksek frekans indüktanslarını ayırt etmek gerekir.
Bu, ''Y'' sabitinin amacı olarak görülebilir:
eğer akım telin yüzeyinden akıyorsa ''Y'' = 0 ([[yüzey etkisi]]), eğer akım telde homojen bir şekilde dağılmışsa ''Y'' = 1/4.
Yüksek frekans durumunda, eğer iletkenler birbirlerine yaklaşıyorlarsa, ek olarak başka bir görüntü akımı yüzeyden akar ve ''Y'' sabitini içerek denklem geçersiz olur. [[İndüktans/Bazı devre tipleri için detaylar|Bazı devre tipleri için detaylar]] başka bir sayfada mevcuttur.
== Fazör devre analizi ve empedans ==
[[Fazör(elektronik)|Fazör]] kullanırsak, bir indüktansın eş değer [[Elektriksel impedans|impedans]]ı şöyle bulunur:
:<math>Z_L = V / I = j L \omega \, </math>
burada
: ''j'' [[imajiner birim]],
: ''L'' indüktans,
: ''ω = 2πf'' [[açısal frekans]],
: ''f'' [[frekans]],
: ''Lω = X<sub>L</sub>'' indükleyen [[Reaktans(elektronik)|reaktans]].
== Doğrusal olmayan indüktans ==
Birçok indüktörün yapımında [[manyetik malzemeler]] kullanılmaktadır. Bu malzemeler yeterince büyük bir alan üzerinde [[doygunluk (manyetik) | doygunluk]] etkisi nedeniyle doğrusal olmayan manyetik geçirgenlik değerlerine sahiptir. Bu da indüktansın uygulanan akımın bir fonksiyonu olmasına neden olur. Faraday Yasası burada hala geçerlidir, ancak indüktans belirsizdir ve siz devre parametrelerini ve manyetik akıyı hesaplasanız da farklı sonuçlar verir.
Sekant veya büyük sinyal indüktansı akı hesaplamalarında kullanılır. Şöyle tanımlanmıştır:
:<math>L_s(i)\ \overset{\underset{\mathrm{def}}{}}{=} \ \frac{N\Phi}{i} = \frac{\Lambda}{i}</math>
Diğer taraftan diferansiyel veya küçük sinyal indüktansı, voltaj hesaplanmasında kullanılır. Şöyle tanımlanmıştır:
:<math>L_d(i)\ \overset{\underset{\mathrm{def}}{}}{=} \ \frac{d(N\Phi)}{di} = \frac{d\Lambda}{di}</math>
Diferansiyel indüktanstan elde edilen doğrusal olmayan indüktörün devre voltajı Faraday Yasası ve kalkülüsteki [[zincir kuralı]] ile gösterilir.
:<math>v(t) = \frac{d\Lambda}{dt} = \frac{d\Lambda}{di}\frac{di}{dt} = L_d(i)\frac{di}{dt}</math>
Doğrusal olmayan karşılıklı indüktans için benzer tanımlar vardır.
== Ayrıca bakınız ==
<div style="-moz-column-count:3; column-count:3;">
*[[Alternatif akım]]
*[[Nokta Kuralı]]
*[[Eddy akımı]]
*[[Elektromanyetik indüksiyon]]
*[[Elektrik]]
*[[Faraday'ın indüksiyon yasası]]
*[[Jiratör]]
*[[İndiktör]]
*[[Kaçak indüktans]]
*[[LC devresi]]
*[[Manyetomotor kuvveti]]
*[[RLC devresi]]
*[[RL devresi]]
*[[SI elektromanyetizma birimleri]]
*[[Solenoid]]
*[[Transformatör]]
*[[Kinetik indüktans]]
</div>
== Kaynaklar ==
{{reflist}}
== Genel kaynaklar ==
*{{cite book| yazar=Frederick W. Grover| başlık=Inductance Calculations| yayımcı=Dover Publications, New York| yıl=1952}}
*{{cite book| yazar=Griffiths, David J.| başlık=Introduction to Electrodynamics (3rd ed.)| yayımcı=Prentice Hall | yıl=1998 |isbn=0-13-805326-X}}
*{{cite book| ilk=Roald K.| son=Wangsness| yıl=1986| başlık=Electromagnetic Fields|edition=2nd| yayımcı=Wiley|isbn=0-471-81186-6}}
*{{cite book| yazar=Hughes, Edward.| başlık=Electrical & Electronic Technology (8th ed.)| yayımcı=Prentice Hall | yıl=2002 |isbn=0-582-40519-X}}
*[[Karl Küpfmüller|Küpfmüller K.]], ''Einführung in die theoretische Elektrotechnik,'' Springer-Verlag, 1959.
*Heaviside O., ''Electrical Papers.'' Vol.1. – L.; N.Y.: Macmillan, 1892, p. 429-560.
* F. Langford-Smith, editor, 1953, ''Radiotron Designer's Handbook'', 4th Edition, Wireless Press for Amalgamated Wireless Valve Company PTY, LTD, Sydney, Australia together with Eectron Tube Division of the Radio Corporation of America [RCA], Harrison, N. J. No Library of Congress Card Catalog Number or ISBN. Chapter 10 pp. 429-448 '''Calculation of Inductance''' includes a wealth of approximate formulas and nomographs for single-layer solenoids of various coil diameters and pitch of windings and lengths, the effects of screens, formulas and nomographs for multilayer coils (long and short), for toroidal coils, for flat spirals, and a nomograph for the mutual inductance between coaxial solenoids. With 56 references.
== Dış bağlantılar ==
*[http://www.cvel.clemson.edu/emc/calculators/Inductance_Calculator/index.html''Clemson Vehicular Electronics Laboratory: Inductance Calculator'']
<!--Categories-->
[[Category:Elektromanyetizma]]
[[Category:Elektriksel devreler]]
<!--Interwiki-->
[[af:Induktansie]]
[[am:እልከኝነት]]
[[ar:محاثة تبادلية]]
[[be:Індуктыўнасць]]
[[be-x-old:Індуктыўнасьць]]
[[bg:Индуктивност]]
[[
[[ca:Inductància]]
[[cs:Indukčnost]]
[[de:Induktivität]]
[[el:Αυτεπαγωγή]]
[[en:Inductance]]
[[eo:Induktanco]]
[[
[[
[[fa:القاوری]]
[[fi:Induktanssi]]
[[fr:Inductance]]
[[gl:Indutancia]]
[[he:השראות]]
[[hr:Električni induktivitet]]
[[id:Induktansi]]
[[is:Span]]
[[it:Induttanza]]
[[ja:インダクタンス]]
[[ko:인덕턴스]]
[[lt:Induktyvumas]]
[[lv:Induktivitāte]]
[[ms:Induktans]]
[[nl:Zelfinductie]]
[[no:Induktans]]
[[
[[pt:Indutância]]
[[ro:Inductanță]]
[[ru:Индуктивность]]
[[sk:Indukčnosť]]
[[sl:Induktivnost]]
[[sr:Самоиндукција]]
[[sv:Induktans]]
[[ta:தூண்டம்]]
[[tk:Induktiwlik]]
[[uk:Індуктивність]]
[[wo:Xiirtalu]]
[[zh:电感]]
| |||