İndüktör, elektrik enerjisini manyetik alan formunda enerji depolayan, pasif elektronik devre bileşenidir. Bir silindir çekirdeğin etrafına sarılmış iletkenden oluşur. Üzerinden akım geçtiğinde, enerji geçici olarak manyetik alan içerisinde depolanır. Geçen akım değiştiğinde zamanla değişen manyetik alan, iletken üzerinde Faraday'ın Elektromanyetik İndüksiyon Kanunu'na göre bir gerilim indükler.
İndüktör, indüktans değeri ile karakterize edilir. Devre çizimlerinde L harfi ile sembolize edilir ve birimi Henry'dir.
Her kablo ya da iletken, üzerinden akım geçirirken etrafında bir manyetik alan üretir. İndüktör, düz bir telden farklı olarak, daha fazla manyetik alan üretmek amacıyla telin bir çekirdeğin etrafına sarılmasıyla oluşur. Sarım sayısı arttıkça indüktans ve böylece oluşan manyetik alan artacaktır.
Bobinler ile kondansatörler arasındaki benzerlik her iki devre elemanının da elektrik enerjisini harcamayan reaktif devre elemanları olmalarıdır. Kondansatörlerin elektrik yüklerini depolayabildikleri gibi, bobinler de elektrik enerjisini kısa süreliğine manyetik alan olarak depo ederler. Bu iki devre elemanı arasındaki önemli fark ise; kondansatörler devreye bağlıyken gerilimi geri bırakırken (faz farkı), bobinlerin gerilimi ileri kaydırmasıdır. Bobin ve kondansatörlerin gerilim ve akım arasında yarattığı faz farkı uygulamalarde farklı şekillerde fayda ve zararlara neden olur.
Bobinlerin DC ve AC Akımlara Karşı Davranışı
Bir bobine DC akım uygulandığında indüktif bir akım oluşmaz, sadece sabit bir manyetik alan oluşur ve bu alana yaklaştırılan demir, nikel, kobalt gibi maddeler bobin tarafından çekilir. İçinde nüve bulunmayan bobinlerin çekim gücü az olur. İdeal bobin devrelerde frekansı 0 olduğu için kısa devre olarak görülür. Gerçek hayatta ise DC akımlara karşı çok küçük bir direnç gösterirler.
AC devrelerde indüktörler frekansa bağlı değişen bir direnç oluştururlar. AC sinyalin frekansı arttıkça indüktörün gösterdiği direnç de artar.
Görüldüğü gibi, akım sabit olduğu sürece indüktör devreye karışmıyor. Fakat, akımı değiştirmek istersek indüktörü karşımızda buluyoruz. İndüktör Lenz Kanunu gereğince akımı ilk değerinde tutmaya çabalıyor. İndüktör, bu savaşı sonunda kaybetse de değişimi geciktiriyor. Bu da indüktör olan devrede keskin akım değişimleri yerine yumuşak geçişler görmemize neden oluyor.
İndüktör olan bir devrede akım ve voltaj arasındaki 90 derecelik faz kayması bulunuyor. Bu durum voltaj değişiminin akımda T/4 saniye sonra görülmesine neden olur. Yani akım, voltaja göre geridedir.
İndüktörlerin Kullanım Alanları
- Doğrultucularda şok bobini
Şok bobinleri demir ince plaka ya da kömüre benzeyen ferit nüvelere bir kaç tur sarılmasından oluşan elektronik parçalardan biridir. Şok bobinlerin devredeki amacı, ani elektrik akımın ilk önce azaltıp sonra gerçek akıma ulaşmasıdır. Bobinlerde manyetik alan salgılaması ile E.M.K. (Ters Elektro Motor Kuvveti) olayı oluştuğunda, ani akım yükselişini frenleyip en az akımla başlayıp asıl akıma ulaşması sağlanır. Şöyle anlayabiliriz; regülatöre benzer bir durum olur. Şok bobini sayesinde devre elemanlarına olacak zararı önleyebilir. Devrelerde genelde güç kaynağı elektrolitik kondansatörden önce seri iki uçlu bobin bağlantısı yapılır.
- Transformatörler
İndüktörlerin manyetik yol paylaşımı ile sonuçlanacak bir kombinasyonu bize bir elektrik şebekelerinde ve güç kaynaklarında kullanılan transformatörü verir. - Isıtıcı v.b
- Elektromıknatıs (zil)
- Osilatör (LC Osilatörlerde)
- Telekominikasyonda role
- Yüksek frekans devrelerinde (havalı bobin)
- Radyolarda ferrit anten elemanı(uzun,orta,kısa dalga bobbini)
- Filtreler
İndüktörler, sinyal işlemede, analog devrelerde filtreler konusunda geniş bir kullanım alanına sahiptir. Bir direnç-indüktör (R-L) devresi, indüktörün empedansı frekansla arttığından alçak-geçiren filtre işlevi görür. L-C devresinde ise kapasitör ile birlikte bant geçiren filtre olarak kullanılır. İndüktör, kapasitör ve dirençleri farklı topolojilerde birleştirerek bir çok ileri seviye filtre tasarlanabilir.
- Sensörler
Günümüzde temassız sensörler, güvenilirlikleri ve çalışma kolaylığı sebebiyle oldukça revaçtalar. Bu noktada indüktörler, uzaktan manyetik alanı ölçmede ya da manyetik geçirgenliğe sahip bir malzemeyi tespit etmede kullanılmaktadırlar. İndüktif sensörler, trafik ışıklarında trafik yoğunluğunu tespit etmede kullanılmaktadırlar.
- Motorlar
İndüktif motorlar, indüktörlere uygulanan manyetik güç ile elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürürler. Diğer tip motorlara göre en büyük avantajı ise rotor ve motor arasında bir elektrik kontağına ihtiyaç olmamasıdır. Bu özellikleriyle indüktif motorlar, sağlamlığı ve güvenilirliğiyle bilinirler. - Enerji Depolama
Kapasitörler gibi indüktörler de enerji depolamada kullanılırlar. Fakat kapasitörlerin aksine, indüktörlerde daha kısıtlı bir durum vardır. İndüktörlerde enerji manyetik alan formunda depolanır ve güç kesildiğinde manyetik alan da sönümlenir. Bu durum, indüktörler uzun zamanlı enerji depolama yapılamamasına neden olur. İndüktörlerin enerji depolamada temel kullanım alanı bilgisayarlarda bulunan anahtar modundaki güç kaynaklarıdır. - Ferrit Boğumları
Ferrit boğumu adı silindirler, temelde bir indüktans (endüktans) olup, yüksek frekanstaki gürültüyü azaltmaya yarar.
Güç Kaynağı şok bobini
Şiltli ses frekanslı şok bobini
Toroid
Demir çekirdekli bobin
Ayarlı hava nüveli bobin
Ayarlı demir nüveli bobin
Ayarlı ferrit(sıkıştırılmış demir tozu) nüveli bobin
Sabit hava nüveli bobin
