Kas ir induktora ķēde?

Induktori ir pasīvi elektroniski komponenti, kas parasti izgatavoti no stieples spolēm. Kad elektriskā strāva iet caur stieples spoli vai induktors, tā inducē magnētisko lauku ap spoli, kas uzglabā enerģiju. Šo enerģijas uzkrāšanas spēju sauc par induktivitāti, un to mēra henrī. Ir četri galvenie induktīvo ķēžu veidi, un katrs darbojas unikālā veidā, kas padara to noderīgu elektroniskajās shēmās.

Magnētiskais lauks ap induktors uzglabā enerģiju. Kad strāva tiek noņemta, enerģiju no jauna absorbē induktors, kas rada īslaicīgu strāvu pretējā virzienā sākotnējai strāvai. Šī strāva reaģē ar citiem induktora ķēdes komponentiem. Induktoru ķēdes komponenti ietver induktorus (L), rezistorus (R) un kondensatorus (C). Piemēram, RL induktora ķēdē ir induktors un rezistors.

Lai izprastu induktoru ķēdes, ir jāsaprot, ka kondensatori uzglabā enerģiju elektriskā lādiņa veidā, kas novietots uz to plāksnēm. Kondensatora spēju uzkrāt enerģiju sauc par kapacitāti, un to mēra farados. Induktors ķēdē kondensators un induktors uzglabā un izlādē enerģiju pretstatā. Kad magnētiskais lauks ap induktors veidojas, kondensatora lādiņš samazinās. Ir taisnība arī otrādi – kondensatoram uzlādējoties, induktora magnētiskais lauks samazinās.

Paralēlā rezistoru-induktora ķēde ir izolatora ķēde tranzistoriem, ko izmanto kā pastiprinātājus. Augstās frekvencēs tranzistora pastiprinātāja izeja sāk svārstīties, jo izejas kondensators uzglabā un atbrīvo enerģiju. Paralēlā rezistoru-induktora ķēde, kas savienota pāri pastiprinātāja izejai, neļauj izejai svārstīties un izkropļot signālu vai iznīcināt komponentus. Tas tiek panākts, absorbējot enerģiju, kad kondensators izlādējas, un izlādējot enerģiju, kad kondensators uzlādējas, efektīvi noturot tranzistoru izolētu no mainīgās kondensatora strāvas.

RL filtra induktora ķēde ievieto induktors un rezistoru virknē – strāva plūst caur vienu, tad otru. Šo ķēdes kameru sauc arī par zemas caurlaidības vai augstfrekvences filtru atkarībā no tā, kā no tā tiek ņemta izvade. Augstfrekvences filtra lietojumprogramma izmanto induktora vadus kā izeju, kas ļauj pāriet augstām frekvencēm, bet ne zemām frekvencēm. Izvadot izvadi pāri rezistoram, ķēde tiek izmantota kā zemas caurlaidības filtrs, kas izlaiž zemas frekvences un bloķē augstas frekvences.

Novietojot induktors paralēli vai virknē ar kondensatoru, tiek izveidota rezonanses ķēde vai noregulēta induktora ķēde. Abas sastāvdaļas uzglabā un atbrīvo enerģiju pretstatā — tā kā viens komponents lādējas, otrs izlādējas. LC induktora ķēde ir selektīvs filtrs, un ķēdes rezonanses frekvence – frekvence, kurā abas sastāvdaļas tiek uzlādētas un izlādējas vienādi – izvēlas konkrēto signāla frekvenci, kuru tā ļauj iziet. Šis princips bija pamatā agrīnajiem kristāla radioaparātiem, kas balstījās uz stieples spoli un antenas stieples kapacitāti gaisā, lai noregulētu dažādas radiostacijas.
Vienkārša RLC induktora ķēde ievieto trīs sastāvdaļas virknē viena ar otru. Šī ķēde darbojas līdzīgi sērijveida LC ķēdei, jo tai ir rezonanses frekvence. Tomēr atšķirībā no LC ķēdes sērijas RLC ķēde ātri zaudē strāvas svārstības starp kondensatoru un induktors, jo rezistors “pretojas” strāvas plūsmai. Citas RLC induktora ķēdes ievieto komponentus dažādās paralēlo un virknes ķēžu kombinācijās.