Bifilární cívka a její použití

Bifilární cívka je cívka se dvěma paralelními dráty umístěnými vedle sebe na společném rámu a vzájemně izolovány v celé cívce.

Stejné slovo „bifilar“ lze z angličtiny přeložit jako dvouvodičový nebo dvouvodičový, proto se bifilárnímu drátu obvykle říká drát vyrobený ve formě dvou od sebe izolovaných drátů – běžné dvouvodičové dráty mohou v zásadě , být přičítán bifilárním drátům . To znamená, že termín "bifilární vinutí" se vztahuje na vinutí vyrobená z bifilárního drátu.

Takže v závislosti na směru vinutí dvou vodičů a typu jejich vzájemného spojení v bifilárním vinutí můžete získat čtyři možné možnosti realizace takových vinutí:

• Paralelní cívka, sériové zapojení;

• Paralelní vinutí, paralelní zapojení;

• Cívka je čítací, zapojení je v sérii;

• Protivinutí, paralelní zapojení.

A bez ohledu na to, jak je bifilární vinutí navinuto, když je připojeno k obvodu, bude realizována jedna ze dvou možností interakce proudů dvou vodičů, které jej tvoří.

První možností je, když jsou proudy nasměrovány jedním směrem, v tomto případě se magnetická pole proudů dvou žil sečtou, což má za následek celkové magnetické pole, které bude větší než magnetické pole každé z bifilárních žil samostatně. .

Druhá možnost je, když proudy směřují opačnými směry, v tomto případě se magnetická pole proudů dvou jader navzájem zruší, v důsledku čehož bude celkové magnetické pole nulové, tzn. indukčnost cívky se bude blížit nule.

V moderní technologii se používají bifilární vinutí s paralelním vinutím sériového zapojení (proudy jsou stejné a směrované v opačných směrech) k vytvoření drátových rezistorů pro snížení parazitní indukčnosti prvku na minimum (celkové magnetické pole se blíží nule) .

Ve vinutích některých transformátorů a dvojitých tlumivek spínaných zdrojů, stejně jako ve vinutích některých relé, se používají bifilární vinutí k potlačení nebezpečných spínacích emisí samoindukovaných EMF.

Dvouvodičová cívka má dvojí funkci. První vodič slouží jako primární vinutí transformátoru nebo induktoru a druhý je ochranné, omezující vinutí, jehož funkcí je vypočítat komutační ráz EMF. U některých relé je druhý vodič zkratován sám se sebou a rozptyluje zpětný proplach, když se relé rozepne.

Při sepnutí napájení nedochází ke zkratování ochranné cívky, pouze omezuje spínací ráz EMF, směruje energii přes diodu zpět do zdroje nebo do tlumiče a tím je chráněn obvod primárního vinutí, napětí spínače nevyskočí nad trezor a spínač (tranzistor) nehoří.

Zaslouží si zvláštní pozornost Tesla bifilární cívka, který si vědec patentoval v roce 1894, je americký patent č. 512340. Tesla sám v patentu poznamenal, že aby cívka získala větší vlastní kapacitu, je nutné zapojit dva bifilární vodiče do série tak, aby proudy směřovaly v jednom směru pak, ačkoli indukčnost zůstává stejná, vlastní kapacita takové cívky se zvýší. A čím vyšší napětí, tím silnější bude účinek této mezirotační kapacity.

Závěr je takový, že v bifilární Teslově cívce je napětí mezi dvěma sousedními závity větší než v konvenční jednodrátové cívce s polovičním napětím aplikovaným na cívku.

Nikola Tesla používá bifilární vinutí, aby obvodům poskytl větší vnitřní kapacitu, a tím se vyhnul použití drahých kondenzátorů. Vědec ve svých přednáškách zmiňuje bifilární vinutí právě jako nástroj pro zvýšení vlastní kapacity nabíjecích a pracovních obvodů různých vysokofrekvenčních vysokonapěťových zařízení, které vyvinul jak pro napájení účinných světelných zdrojů, tak pro přenos energie na dálku. bez drátů.