Solenoid, (Fransızca solénoïde‘den türeyen ve Yunanca “solen, eidos” “boru, kanal” ve “form, şekil”in kombinasyonuna dönüşmüştür[1]) sıkıştırılmış sarmal eğri şeklindeki sarılı bir bobindir. Bu terim Fransız fizikçi André-Marie Ampère tarafından sarmal bir bobin tasarlamak üzere bulunmuştur.
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTgwTHpRMUwxTnZiR1Z1YjJsa0xURXVjRzVuTHpJeU1IQjRMVk52YkdWdWIybGtMVEV1Y0c1bi5wbmc=.png)
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTh3THpCa0wxWkdVSFJmVTI5c1pXNXZhV1JmWTI5eWNtVmpkREl1YzNabkx6STJNSEI0TFZaR1VIUmZVMjlzWlc1dmFXUmZZMjl5Y21WamRESXVjM1puTG5CdVp3PT0ucG5n.png)
Fizikte, bu terim özellikle uzun, ince döngülü tele sahip[şüpheli–tartışma] ve genellikle içinden elektrik akımı geçtiğinde bir alan hacminde (bazı deneylerin yürütülebildiği) düzenli bir manyetik alan oluşturan metal bir çekirdeğe sarılı olarak tanımlanır. Sarmal bir bobin kontrollü bir manyetik alan yaratma amacı olan bir tür elektromıknatıstır. Sarmal bobinin amacı elektrik akımındaki değişimi engellemek olursa, sarmal bobin bir elektromıknatıstan çok bir indüktör olarak sınıflandırılırdı. Tüm elektromıknatıslar ve indüktörler sarmal bobin değildirler; örneğin, 1824 yılında bulunan ilk elektromıknatıs silindirik sarmal şeklinden daha çok bir at nalı gibiydi.
Mühendislikte bu terim, enerjiyi doğrusal harekete çeviren transformatör cihazlarının bir çeşidiyle ilgilidir. Terim genellikle sarmal bobin kapakçığını işaret etmek için kullanılır. Bu kapakçık, hava basıncı, su basıncı kapakçıklarını veya sarmal bobin anahtarını etkin hale getiren bir elektromıknatıslı sarmal bobinini içeren birleşik bir cihazdır. Sarmal bobin anahtarı otomobil sarmal bobin başlatıcısı veya aslında elektromekanik olan doğrusal sarmal bobin örnekleri gibi elektrik anahtarını ayarlayan elektromekanik bir iç sarmal bobin kullanan bir tür röledir.
Sonsuz Sürekli Sarmal Bobinler
Sonsuz bir sarmal bobin sonsuz uzunluğa fakat sonlu bir çapa sahiptir. Süreklilik ise ayrık bobin tarafından değil, iletken bir levha tarafından oluşturulur.
İçerisi
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTlrTDJRM0wxTnZiR1Z1YjJsa1gzZHBkR2hmTTE5c2IyOXdjeTV6ZG1jdk1qSXdjSGd0VTI5c1pXNXZhV1JmZDJsMGFGOHpYMnh2YjNCekxuTjJaeTV3Ym1jPS5wbmc=.png)
Kısaca: sonsuz uzunlukta bir sarmal bobin içinde manyetik alan homojendir ve gücü ne eksenden uzaklığına ne de sarmal bobinin kesit alanına bağlıdır.
Bu saçak etkilerinin önemsenmemesi için yeterince uzun olan bir sarmal bobin etrafındaki manyetik akı yoğunluğundan türemektedir. Şekil 1’de, sarmal bobinin içine doğru artı z yönünde ve sarmal bobinden dışarı doğru eksi z yönünde akı yoğunluğu oluşturan vektör noktalarını biliyoruz. Bunu bir tel etrafındaki alan için sağ el kavrama kuralını uygulayarak görebiliriz. Sağ elimizi sağ baş parmağımız akımın yönünü gösterecek şekilde bir telin etrafına sararsak, parmakların kıvrılma yönü alanın nasıl davranacağını gösterir. Uzun bir sarmal bobin ile uğraştığımızdan dolayı, yukarı işaret edilmemiş manyetik alanın tüm bileşenleri simetri tarafından iptal edilir. Dışarıda, benzer bir iptal etme durumu oluşur ve alan sadece aşağıyı işaret eder.
Sarmal bobin içine yerleşmiş hayali bir döngü c düşünün. Ampère's Kuralı ile, bu döngü etrafındaki çizgisel integral B (manyetik akı yoğunluk vektörü) hiçbir elektrik akımı (Ayrıca döngü içinden geçen çevrimsel elektrik alanının şu durumlarda sabit olduğu varsayılır:sabit ya da sabit bir şekilde değişen sarmal bobinden geçen akım) tarafından çevrelenmediğinden sıfır değerinde olduğunu biliyoruz.
Sarmal bir bobin içindeki alanın yukarıyı işaret ettiğinden üstte bahsetmiştik, bu yüzden döngü c’nin yatay kısımları integrale hiçbir katkıda bulunmaz. Bu yüzden üst taraftaki 1 integrali, alt taraftaki 2 integraline eşittir. Çünkü döngünün ebatlarını rastgele değiştirebiliriz ve aynı sonucu alırız; bu durumun fiziksel bir açıklaması integrali alınan eşitliklerin aynı olduğu ve bu yüzden sarmal bobin içindeki manyetik alanın radyal bir şekilde düzenli olduğu ile yapılabilir. Not olarak, hiçbir şey onu uzunlamasına değiştirmekten alıkoyamaz.
Dışarısı
Benzer bir tartışma sarmal bobinin dışındaki alanın radyal olarak düzenli ve sabit olduğu sonucuna ulaşmak için uygulanabilir. Alan çizgilerinin uzunluğa paralel olduğu sadece sarmal bir bobin merkezinin yanında doğru olduğu son sonuç, sarmal bobin dışındaki alanın yarıçapının sonsuza gitmesinden ötürü dış akı yoğunluğunun neredeyse sıfırı göstermesi kadar önemlidir.
İçgüdüsel bir tartışma sarmal bobin dışında akı yoğunluğunun aslında sıfır olduğunu göstermek için yapılabilir. Manyetik alan çizgileri sadece döngülerden oluşur, elektrik alan çizgilerinin bir noktada yapabildiği gibi birbirinden uzaklaşamaz ya da birbirine yaklaşamaz (Manyetizm için Gauss yasasına bakınız.). Manyetik alan çizgileri sarmal bobin içinde boylamsal bir yol izler, bu yüzden çizgilerin bir döngü oluşturabilmesi amacıyla sarmal bobinin dışı karşı yöne doğru gitmelidir. Ancak, sarmal bobinin dış hacmi iç hacminden büyüktür, bu yüzden manyetik alan çizgilerinin yoğunluğu fazlaca azalır. Şimdi dış alanın sabit olduğunu hatırlayın. Alan çizgilerinin toplam sayısının korunması için, sarmal bobin dış alanı uzadıkça sıfıra doğru gitmelidir.
Tabii ki, eğer sarmal bir bobin tel bir spiral gibi oluşturulursa (genellikle pratikte yapılan), geçen toplam akım sarmal bobin uzunluğunu düşürdüğünden tek bir tel gibi dış alana yayılır.
Nicel tanımlama
Şimdi hayali bir loop b düşünebiliriz. Uzunluk, l, döngüsü etrafındaki B’nin (manyetik akı yoğunluk vektörü) çizgisel integralini alın. Yatay bileşenler yok olur ve dış alan neredeyse sıfırdır, Ampère Kuralı bize şunu verir:
,
sarım sayısı ve
akım.
Bu eşitlik boş alandaki sarmal bir bobin için geçerlidir, yani manyetik yolun geçirgenliği boş alanın μ0 geçirgenliğiyle aynıdır.
Sarmal bobin bağıl geçirgenliği, μr, olan bir maddenin içine batırılırsa; alan şu miktarda artar:
Birçok sarmal bobin için; sarmal bobin etrafındaki bazı kısımlardan çok yüksek bağıl geçirgenliğine sahip bir maddenin içine batırılmadığında daha yüksek geçirgen bir maddeye ve biraz da havaya (daha çok boş alan gibi davranan) sahip olur. Bu durumda, yüksek geçirgen maddenin tüm etkisi görülmez, fakat 1 ≤ μeff ≤ μrgibi etkili (belirgin) bir geçirgenlik, μeff,elde edilecektir.
Demir gibi ferromanyetik bir çekirdeğin dahil edilmesi, sarmal bobinin manyetik akı yoğunluğunun büyüklüğünü ve manyetik yolun etkili geçirgenliğini arttırır. Şu formül ile gösterilir:
μeff, çekirdeğin geçirgenliğinin etkili veya belirgin olduğunu gösterir.
Etkili geçirgenlik, çekirdeğin ve onun bağıl geçirgenliğinin geometrik özelliklerinin bir fonksiyonudur. Geçirgenliğe (maddenin sadece bir özelliği) ve etkili geçirgenliğe (tüm yapının bir özelliği) bağlı terimler genellikle karıştırılır; büyüklüğün birçok çeşidiyle ayırt edilebilir.
Açık bir manyetik yapı için, etkili geçirgenlik ve bağıl geçirgenlik arasındaki ilişki aşağıdaki gibidir:
[]
k çekirdeğin mıknatıslaştıma faktörüdür.
Sonlu sürekli sarmal bobinler
Sonlu sarmal bir bobin sonlu uzunluğa sahiptir. Süreklilik ise ayrık bobin tarafından değil, iletken bir levha tarafından oluşturulur. Sarmal bobinin yüzeyinde bir yüzeyin akım yoğunluğunun K olduğu düzenli dağılan bir akım farzedelim; silindirik koordinatlarda:
Manyetik alan, silindirik koordinatlarının yarıçapı a ve uzunluğu L olan sonlu bir sarmal bobinde vektör potansiyeli kullanılarak bulunabilir. is
Burada, ,
, and
integrallerin tanımıdır.
kullanarak,
Manyetik akı yoğunluğu elde edilir:
İndüktans
Yukarıda gösterildiği gibi, manyetik akı yoğunluğu ile bobin neredeyse sabittir ve şöyle verilir:
μ0 manyetik sabittir, dönme sayısıdır, akım ve
bobinin uzunluğudur. Uç etkileri göz ardı edilerek, bobin boyunca akı yoğunluğu ve kesit alanını çarpılarak toplam manyetik akı elde edilir:
Indüktansın tanımıyla bu birleştirildiğinde
Sarmal bobinin indüktansı aşağıdaki gibidir:
Çeşitli çap ve uzunluk oranlarına sahip kısa sarmal bobinler için bir indüktans tablosu Dellinger, Whittmore ve Ould tarafından hesaplanmıştır.
Bu ve daha karmaşık şekillerin indüktansı Maxwell’in denklemlerinden türetilebilir. Sabit hava basınçlı bobinler için, indüktans bobinin geometrisi ve dönme sayısının bir fonksiyonudur ve akımdan bağımsızdır.
Benzer analizler bir manyetik çekirdeği olan sarmal bobine; ancak bobinin uzunluğu, manyetik çekirdeğin ve çapın bağıl göreceli veriminden daha fazlaysa uygulanabilir. Bu basit analiz, düşük geçirgenlikli çekirdekleri veya aşırı uzun ince sarmal bobinleri sınırlar. Bir çekirdeğin varlığı manyetik alan sabiti μ0 ile μ (geçirgenlik) veya μ0μr (μr bağıl geçirgenlik) ile yer değiştiğinde, yukarıdaki denklemler hesaba katılabilir. Ferromanyetik maddelerin geçirgenliği uygulanan manyetik akı ile değiştiğinde, ferromanyetik çekirdekli bir bobinin indüktansı genellikle akımla değişir.
Uygulamalar
Elektromekanik sarmal bobinler
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTg1THpreUwwTnZiVzFsY21OcFlXeGZVMjlzWlc1dmFXUmZSR0YzWlhOZk1Ua3lNQzV3Ym1jdk16QXdjSGd0UTI5dGJXVnlZMmxoYkY5VGIyeGxibTlwWkY5RVlYZGxjMTh4T1RJd0xuQnVadz09LnBuZw==.png)
Elektromekanik sarmal bobinler elektromanyetik indüktans bobini, bobine sarılı hareket edebilen çelik veya demir bir muştadan (teçhizatta kullanılan bir terim) oluşur. Bobin; indüktansını değiştirerek ve bir elektromıknatısa dönüşerek, teçhizatın merkezinin içine ve dışına hareket edebileceği biçimde şekillendirilir. Teçhizat bazı mekanizmalara (basınçlı hava kapakçığını kontrol etmek gibi) mekanik bir baskı sağlamak için kullanılır. Kısa mesafeler dışında oldukça zayıf olmasına rağmen, sarmal bobinler denetleyici devre tarafından direkt kontrol edilebilir ve hızlı tepki zamanlarına sahiptir.
Teçhizata uygulanan kuvvet teçhizatın pozisyonunun değişimine ve bobinden geçen akıma (Faraday’ın indüktans yasasına bakınız.) bağlı değişen bobin indüktansı ile orantılıdır.
Teçhizata uygulanan kuvvet her zaman bobinin indüktansını arttıran bir yönde hareket edecektir.
Elektromekanik sarmal bobinler yaygın olarak elektronik paintball göstergelerinde, tilt oyun makinelerinde, iğneli yazıcılarda ve yakıt enjektörlerinde görülürler.
Orantılı Sarmal Bobinler – Bu kategorideki sarmal bobinler, sarmal bobin piston analog konumlandırmasını veya bobin akımının bir fonksiyonu olarak teçhizatı etkileyen manyetik akımlar olarak eşsiz bir biçimde tasarlanırlar. Eksensel ya da döner bu gibi sarmal bobinler yüksek bir başlangıç kuvveti (tork) oluşturan geometrik bir akı sağlarlar ve hızlı manyetik bir doygunluk başlatan bir kesite sahiptirler. Sarmal bobinin işlevsel hareketi boyunca gelişen sonuç kuvveti (tork) neredeyse düz bir yüzey sağlar ve yüksek bir değerden düşük bir değere doğru iner. Sarmal bobin konumlandırması, ara hareketi durdurması veya düşük hız etkinleştirmesi için; özellikle kapalı döngülü bir kontrol sisteminde kullanışlı olabilir.
Tek yönlü sarmal bobin karşıt bir kuvvete karşı etkinleşebilir veya çift yönlü sarmal bobin kendi kendine periyodik olarak işleyebilir. Bu orantıdaki görüş SAE 860759 (1986) yayınında tam olarak tanımlanmıştır.
Döner sarmal bobin
Döner sarmal bobin güç uygulandığında yorulma bozunum mekanizmasını döndürmek için kullanılan bir elektromekanik cihazdır. Bu cihazlar 1950’lerde elektromekanik kontrollerde döner düğmeli otomasyonlar için kullanılırdı. Döner sarmal bobinlerin tekrarlanan etkileşimi, döner düğmeli sarmal bobini ileri bir pozisyona götürür. Döner düğme aksının karşıt ucundaki iki döner etkinleştirici ilerleyebilir veya anahtar pozisyonu tersine dönebilir.
Döner sarmal bobin, doğrusal sarmal bir bobine çekirdeğin büyük ve düz bir yüzey diskinin merkezine yerleşmiş olmasının dışında görünüş olarak benzemektedir. Düz yüzey diski iki veya üç eğri yarığı, diskin alt kısmına doğru ayırır. Bu yarıklar sarmal bobin gövdesinde yarıkların hareketiyle sıralanır.
Sarmal bobin etkinleştirildiğinde, çekirdek bobinin içine çekilir ve disk yarıklarındaki bilye yataklarını bobin gövdesine doğru hareket ettirecek şekilde döndürür. Güç kaynağı kaldırıldığında, diskteki kaynak başlangıç durumuna gitmek için döner ve hatta bobinden çekirdeği dışarı doğru çeker.
Döner sarmal bobin 1944’te Dayton, Ohio’lu George H. Leand tarafından havadan düşen bombalar için daha güvenilir ve şok/titreşim tolerans salınım mekanizması sağlamak üzere keşfedildi. Daha önceleri kullanılan doğrusal sarmal bobinler (eksensel) yanlışlıkla yapılan salınımlara meyilliydi. U. S. patent numarası 2,496,880 elektromıknatıs ve ona sapan kanallar keşfin temelini tanımlamaktadır. Leland’lı mühendis Earl W. Kerman döner sarmal bobinle birlikte uyumlu bomba salınım kilidi geliştirme konusunda etkindi. Bu tür bir bomba kilidi Ohio, Dayton USAF Ulusal Müzesi’nde sergilenen bir B-29 uçak iskeletinde bulunmuştu. Bu çeşitlilikteki sarmal bobinler sayısız modern uygulamalarda kullanılmaya devam edilmektedir ve hala şu an Johnson Elektik’in sahip olduğu Leland’ın orijinal markası “Ledex” adı altında satılmaktadır.
Döner Ses Bobini
Bir döner ses bobini, sarmal bobinin dönen versiyonudur. Genellikle sabit mıknatıs dışarıdadır ve bobin kısmı bobinden geçen akım tarafından kontrol edilen bir arkı hareket ettirir. Döner ses bobini disk sürücülerinde yaygın olarak kullanılır.
Hava basınçlı sarmal bobin kapakçığı
Bir hava basınçlı sarmal bobin kapakçığı herhangi bir hava basınçlı cihazın havayı yönlerdimesi için bir anahtardır ve büyük bir cihaz kontrolü için göreceli olarak küçük bir sinyale izin verir. Hatta elekronik denetleyiciler ve hava basıncı sistemleri arasında bir arayüzdür.
Su basınçlı sarmal bobin kapakçığı
Su basınçlı sarmal bobin kapakçıkları genellikle hava basınçlı sarmal bobin kapakçıkları ile yaklaşık 3000 psi (210 bar, 21 MPa, 21 MN/m²) civarındaki su basınçlı akışkan akımı kontrol etmeleri dışında aynıdır. Su basınçlı makineler, sarmal bobin etkinleştiricilerindeki veya basınç tokmaklarındaki akışkan akımı kontrol etmek için kullanırlar.
Sarmal bobin kontrollü kapakçıklar genellikle zayıf sarmal bir bobinin küçük bir pilot kapakçığını açıp kapattığı sulama sistemlerinde de kullanılır. Pilot kapakçık ana kapakçıktaki pistona akışkan basınç uygulayarak veya membranı mekanik olarak ana kapakçığa eşleyerek etkinleştirir. Sarmal bobinlerden çamaşır makinelerinin akışı ve makinedeki su miktarını kontrol ettiği günlük ev işlerinde de yararlanılmaktadır.
İletken sarmal bobinler otomatik iletkenlik boyunca akışkan akımı kontrol ederler ve genellikle iletken kapakçık gövdesinde yüklüdürler.
Otomobil Sarmal Bobin Başlatıcısı
Bir araba ya da kamyonun içinde, sarmal bobin başlatıcısı otomobil başlangıç sisteminin bir parçasıdır. Sarmal bobin başlatıcısı arabanın aküsünden büyük bir elektrik akımını ve ateşleme tuşundan küçük bir elektrik akımını alır. Ateşleme tuşu kapandığında (örneğin anahtar arabayı çalıştırmaya başladığında) küçük elektrik akımı sarmal bobin başlatıcısını bir çift güçlü teması kapatmak için zorlar. Böylece büyük elektrik akımı başlangıç motorunun yerini alır.
Başlatıcı sarmal bobinler başlatıcının kendi içine kurulabilir, genellikle başlatıcının dışında görünürler. Eğer bir başlatıcı sarmal bobin güç kaynağından yetersiz güç alırsa, motor başlamayacaktır ve takır tıkır sesler yapabilir. Bu durum kablodaki aşınma veya bağlantı kaybından, düşük veya ölü bir güç kaynağından ve güç kaynağındaki bozulmuş veya zarar görmüş artı (kırmızı) kablodan kaynaklanabilir. Bunlardan herhangi biri sarmal bobine az miktardaki güç aktarımı sağlayabilir, fakat bu güçlü bağlantıları kapalı tutmak için yeterli değildir. Bu yüzden başlatıcı motor kendi kendini asla çevirmez ve motor çalışmaya başlamaz
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ (PDF). 10 Nisan 2014 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Mayıs 2015.
- ^ D. Howard Dellinger, L. E. Whittmore, and R. S. Ould (1924). "Radio Instruments and Measurements". NBS Circular. Cilt C74. National Bureau of Standards. 21 Temmuz 2011 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Eylül 2009.
https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Solenoid&action=edit 24 Mayıs 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Solenoid Fransizca solenoide den tureyen ve Yunanca solen eidos boru kanal ve form sekil in kombinasyonuna donusmustur 1 sikistirilmis sarmal egri seklindeki sarili bir bobindir Bu terim Fransiz fizikci Andre Marie Ampere tarafindan sarmal bir bobin tasarlamak uzere bulunmustur SolenoidAlan cizgileri kullanilarak tanimlanmis yedi dongulu sarmal bobin tarafindan olusturulan manyetik alan Fizikte bu terim ozellikle uzun ince dongulu tele sahip supheli tartisma ve genellikle icinden elektrik akimi gectiginde bir alan hacminde bazi deneylerin yurutulebildigi duzenli bir manyetik alan olusturan metal bir cekirdege sarili olarak tanimlanir Sarmal bir bobin kontrollu bir manyetik alan yaratma amaci olan bir tur elektromiknatistir Sarmal bobinin amaci elektrik akimindaki degisimi engellemek olursa sarmal bobin bir elektromiknatistan cok bir induktor olarak siniflandirilirdi Tum elektromiknatislar ve induktorler sarmal bobin degildirler ornegin 1824 yilinda bulunan ilk elektromiknatis silindirik sarmal seklinden daha cok bir at nali gibiydi Muhendislikte bu terim enerjiyi dogrusal harekete ceviren transformator cihazlarinin bir cesidiyle ilgilidir Terim genellikle sarmal bobin kapakcigini isaret etmek icin kullanilir Bu kapakcik hava basinci su basinci kapakciklarini veya sarmal bobin anahtarini etkin hale getiren bir elektromiknatisli sarmal bobinini iceren birlesik bir cihazdir Sarmal bobin anahtari otomobil sarmal bobin baslaticisi veya aslinda elektromekanik olan dogrusal sarmal bobin ornekleri gibi elektrik anahtarini ayarlayan elektromekanik bir ic sarmal bobin kullanan bir tur roledir Sonsuz Surekli Sarmal BobinlerSonsuz bir sarmal bobin sonsuz uzunluga fakat sonlu bir capa sahiptir Sureklilik ise ayrik bobin tarafindan degil iletken bir levha tarafindan olusturulur Icerisi Amperian donguleri rastgele etiketlenmis ve bu donguleri a b c olan bir sonsuz sarmal bobin Yol c uzerindeki birlesme sarmal bobin icerisindeki manyetik alanin radyal bir sekilde duzenli olmasi gerektigini gostermektedir Kisaca sonsuz uzunlukta bir sarmal bobin icinde manyetik alan homojendir ve gucu ne eksenden uzakligina ne de sarmal bobinin kesit alanina baglidir Bu sacak etkilerinin onemsenmemesi icin yeterince uzun olan bir sarmal bobin etrafindaki manyetik aki yogunlugundan turemektedir Sekil 1 de sarmal bobinin icine dogru arti z yonunde ve sarmal bobinden disari dogru eksi z yonunde aki yogunlugu olusturan vektor noktalarini biliyoruz Bunu bir tel etrafindaki alan icin sag el kavrama kuralini uygulayarak gorebiliriz Sag elimizi sag bas parmagimiz akimin yonunu gosterecek sekilde bir telin etrafina sararsak parmaklarin kivrilma yonu alanin nasil davranacagini gosterir Uzun bir sarmal bobin ile ugrastigimizdan dolayi yukari isaret edilmemis manyetik alanin tum bilesenleri simetri tarafindan iptal edilir Disarida benzer bir iptal etme durumu olusur ve alan sadece asagiyi isaret eder Sarmal bobin icine yerlesmis hayali bir dongu c dusunun Ampere s Kurali ile bu dongu etrafindaki cizgisel integral B manyetik aki yogunluk vektoru hicbir elektrik akimi Ayrica dongu icinden gecen cevrimsel elektrik alaninin su durumlarda sabit oldugu varsayilir sabit ya da sabit bir sekilde degisen sarmal bobinden gecen akim tarafindan cevrelenmediginden sifir degerinde oldugunu biliyoruz Sarmal bir bobin icindeki alanin yukariyi isaret ettiginden ustte bahsetmistik bu yuzden dongu c nin yatay kisimlari integrale hicbir katkida bulunmaz Bu yuzden ust taraftaki 1 integrali alt taraftaki 2 integraline esittir Cunku dongunun ebatlarini rastgele degistirebiliriz ve ayni sonucu aliriz bu durumun fiziksel bir aciklamasi integrali alinan esitliklerin ayni oldugu ve bu yuzden sarmal bobin icindeki manyetik alanin radyal bir sekilde duzenli oldugu ile yapilabilir Not olarak hicbir sey onu uzunlamasina degistirmekten alikoyamaz Disarisi Benzer bir tartisma sarmal bobinin disindaki alanin radyal olarak duzenli ve sabit oldugu sonucuna ulasmak icin uygulanabilir Alan cizgilerinin uzunluga paralel oldugu sadece sarmal bir bobin merkezinin yaninda dogru oldugu son sonuc sarmal bobin disindaki alanin yaricapinin sonsuza gitmesinden oturu dis aki yogunlugunun neredeyse sifiri gostermesi kadar onemlidir Icgudusel bir tartisma sarmal bobin disinda aki yogunlugunun aslinda sifir oldugunu gostermek icin yapilabilir Manyetik alan cizgileri sadece dongulerden olusur elektrik alan cizgilerinin bir noktada yapabildigi gibi birbirinden uzaklasamaz ya da birbirine yaklasamaz Manyetizm icin Gauss yasasina bakiniz Manyetik alan cizgileri sarmal bobin icinde boylamsal bir yol izler bu yuzden cizgilerin bir dongu olusturabilmesi amaciyla sarmal bobinin disi karsi yone dogru gitmelidir Ancak sarmal bobinin dis hacmi ic hacminden buyuktur bu yuzden manyetik alan cizgilerinin yogunlugu fazlaca azalir Simdi dis alanin sabit oldugunu hatirlayin Alan cizgilerinin toplam sayisinin korunmasi icin sarmal bobin dis alani uzadikca sifira dogru gitmelidir Tabii ki eger sarmal bir bobin tel bir spiral gibi olusturulursa genellikle pratikte yapilan gecen toplam akim sarmal bobin uzunlugunu dusurdugunden tek bir tel gibi dis alana yayilir Nicel tanimlama Simdi hayali bir loop b dusunebiliriz Uzunluk l dongusu etrafindaki B nin manyetik aki yogunluk vektoru cizgisel integralini alin Yatay bilesenler yok olur ve dis alan neredeyse sifirdir Ampere Kurali bize sunu verir Bl m0NI displaystyle Bl mu 0 NI m0 displaystyle mu 0 N displaystyle N sarim sayisi ve I displaystyle I akim B m0NIl displaystyle B mu 0 frac NI l Bu esitlik bos alandaki sarmal bir bobin icin gecerlidir yani manyetik yolun gecirgenligi bos alanin m0 gecirgenligiyle aynidir Sarmal bobin bagil gecirgenligi mr olan bir maddenin icine batirilirsa alan su miktarda artar B m0mrNIl displaystyle B mu 0 mu mathrm r frac NI l Bircok sarmal bobin icin sarmal bobin etrafindaki bazi kisimlardan cok yuksek bagil gecirgenligine sahip bir maddenin icine batirilmadiginda daha yuksek gecirgen bir maddeye ve biraz da havaya daha cok bos alan gibi davranan sahip olur Bu durumda yuksek gecirgen maddenin tum etkisi gorulmez fakat 1 meff mrgibi etkili belirgin bir gecirgenlik meff elde edilecektir Demir gibi ferromanyetik bir cekirdegin dahil edilmesi sarmal bobinin manyetik aki yogunlugunun buyuklugunu ve manyetik yolun etkili gecirgenligini arttirir Su formul ile gosterilir B m0meffNIl mNIl displaystyle B mu 0 mu mathrm eff frac NI l mu frac NI l meff cekirdegin gecirgenliginin etkili veya belirgin oldugunu gosterir Etkili gecirgenlik cekirdegin ve onun bagil gecirgenliginin geometrik ozelliklerinin bir fonksiyonudur Gecirgenlige maddenin sadece bir ozelligi ve etkili gecirgenlige tum yapinin bir ozelligi bagli terimler genellikle karistirilir buyuklugun bircok cesidiyle ayirt edilebilir Acik bir manyetik yapi icin etkili gecirgenlik ve bagil gecirgenlik arasindaki iliski asagidaki gibidir meff mr1 k mr 1 displaystyle mu mathrm eff frac mu r 1 k mu r 1 kaynak belirtilmeli k cekirdegin miknatislastima faktorudur Sonlu surekli sarmal bobinlerSonlu sarmal bir bobin sonlu uzunluga sahiptir Sureklilik ise ayrik bobin tarafindan degil iletken bir levha tarafindan olusturulur Sarmal bobinin yuzeyinde bir yuzeyin akim yogunlugunun K oldugu duzenli dagilan bir akim farzedelim silindirik koordinatlarda K ILϕ displaystyle vec K frac I L hat phi Manyetik alan silindirik koordinatlarinin yaricapi a ve uzunlugu L olan sonlu bir sarmal bobinde vektor potansiyeli kullanilarak bulunabilir r ϕ z displaystyle rho phi z is Aϕ m0I2p1Lar zk k2 h2 h2k2h2k2K k2 1k2E k2 h2 1h2P h2 k2 z z displaystyle A phi frac mu 0 I 2 pi frac 1 L sqrt frac a rho left zeta k left frac k 2 h 2 h 2 k 2 h 2 k 2 K k 2 frac 1 k 2 E k 2 frac h 2 1 h 2 Pi h 2 k 2 right right zeta zeta z z L2 displaystyle zeta pm z pm frac L 2 h2 4ar a r 2 displaystyle h 2 frac 4a rho a rho 2 k2 4ar a r 2 z2 displaystyle k 2 frac 4a rho a rho 2 zeta 2 K m 0p 211 msin2 8d8 displaystyle K m int 0 pi 2 frac 1 sqrt 1 m sin 2 theta d theta E m 0p 21 msin2 8d8 displaystyle E m int 0 pi 2 sqrt 1 m sin 2 theta d theta P n m 0p 21 1 nsin2 8 1 msin2 8d8 displaystyle Pi n m int 0 pi 2 frac 1 1 n sin 2 theta sqrt 1 m sin 2 theta d theta Burada K m displaystyle K m E m displaystyle E m and P n m displaystyle Pi n m integrallerin tanimidir B A displaystyle vec B nabla times vec A kullanarak Manyetik aki yogunlugu elde edilir Br m0I2p1Lar k2 2kK k2 2kE k2 z z displaystyle B rho frac mu 0 I 2 pi frac 1 L sqrt frac a rho left frac k 2 2 k K k 2 frac 2 k E k 2 right zeta zeta Bz m0I4p1L1ar zk K k2 a ra rP h2 k2 z z displaystyle B z frac mu 0 I 4 pi frac 1 L frac 1 sqrt a rho left zeta k left K k 2 frac a rho a rho Pi h 2 k 2 right right zeta zeta InduktansYukarida gosterildigi gibi manyetik aki yogunlugu ile bobin neredeyse sabittir ve soyle verilir B m0Nil displaystyle B mu 0 frac Ni l m0 manyetik sabittir donme sayisidir i displaystyle i akim ve l displaystyle l bobinin uzunlugudur Uc etkileri goz ardi edilerek bobin boyunca aki yogunlugu ve kesit alanini carpilarak toplam manyetik aki elde edilir F m0NiAl displaystyle Phi mu 0 frac NiA l Induktansin tanimiyla bu birlestirildiginde L NFi displaystyle L frac N Phi i Sarmal bobinin induktansi asagidaki gibidir L m0N2Al displaystyle L mu 0 frac N 2 A l Cesitli cap ve uzunluk oranlarina sahip kisa sarmal bobinler icin bir induktans tablosu Dellinger Whittmore ve Ould tarafindan hesaplanmistir Bu ve daha karmasik sekillerin induktansi Maxwell in denklemlerinden turetilebilir Sabit hava basincli bobinler icin induktans bobinin geometrisi ve donme sayisinin bir fonksiyonudur ve akimdan bagimsizdir Benzer analizler bir manyetik cekirdegi olan sarmal bobine ancak bobinin uzunlugu manyetik cekirdegin ve capin bagil goreceli veriminden daha fazlaysa uygulanabilir Bu basit analiz dusuk gecirgenlikli cekirdekleri veya asiri uzun ince sarmal bobinleri sinirlar Bir cekirdegin varligi manyetik alan sabiti m0 ile m gecirgenlik veya m0mr mr bagil gecirgenlik ile yer degistiginde yukaridaki denklemler hesaba katilabilir Ferromanyetik maddelerin gecirgenligi uygulanan manyetik aki ile degistiginde ferromanyetik cekirdekli bir bobinin induktansi genellikle akimla degisir UygulamalarElektromekanik sarmal bobinler 1920 de elektromekanik uyarici olarak kullanilan ticari sarmal bir bobinin aciklamasi Elektromekanik sarmal bobinler elektromanyetik induktans bobini bobine sarili hareket edebilen celik veya demir bir mustadan techizatta kullanilan bir terim olusur Bobin induktansini degistirerek ve bir elektromiknatisa donuserek techizatin merkezinin icine ve disina hareket edebilecegi bicimde sekillendirilir Techizat bazi mekanizmalara basincli hava kapakcigini kontrol etmek gibi mekanik bir baski saglamak icin kullanilir Kisa mesafeler disinda oldukca zayif olmasina ragmen sarmal bobinler denetleyici devre tarafindan direkt kontrol edilebilir ve hizli tepki zamanlarina sahiptir Techizata uygulanan kuvvet techizatin pozisyonunun degisimine ve bobinden gecen akima Faraday in induktans yasasina bakiniz bagli degisen bobin induktansi ile orantilidir Techizata uygulanan kuvvet her zaman bobinin induktansini arttiran bir yonde hareket edecektir Elektromekanik sarmal bobinler yaygin olarak elektronik paintball gostergelerinde tilt oyun makinelerinde igneli yazicilarda ve yakit enjektorlerinde gorulurler Orantili Sarmal Bobinler Bu kategorideki sarmal bobinler sarmal bobin piston analog konumlandirmasini veya bobin akiminin bir fonksiyonu olarak techizati etkileyen manyetik akimlar olarak essiz bir bicimde tasarlanirlar Eksensel ya da doner bu gibi sarmal bobinler yuksek bir baslangic kuvveti tork olusturan geometrik bir aki saglarlar ve hizli manyetik bir doygunluk baslatan bir kesite sahiptirler Sarmal bobinin islevsel hareketi boyunca gelisen sonuc kuvveti tork neredeyse duz bir yuzey saglar ve yuksek bir degerden dusuk bir degere dogru iner Sarmal bobin konumlandirmasi ara hareketi durdurmasi veya dusuk hiz etkinlestirmesi icin ozellikle kapali dongulu bir kontrol sisteminde kullanisli olabilir Tek yonlu sarmal bobin karsit bir kuvvete karsi etkinlesebilir veya cift yonlu sarmal bobin kendi kendine periyodik olarak isleyebilir Bu orantidaki gorus SAE 860759 1986 yayininda tam olarak tanimlanmistir Doner sarmal bobin Doner sarmal bobin guc uygulandiginda yorulma bozunum mekanizmasini dondurmek icin kullanilan bir elektromekanik cihazdir Bu cihazlar 1950 lerde elektromekanik kontrollerde doner dugmeli otomasyonlar icin kullanilirdi Doner sarmal bobinlerin tekrarlanan etkilesimi doner dugmeli sarmal bobini ileri bir pozisyona goturur Doner dugme aksinin karsit ucundaki iki doner etkinlestirici ilerleyebilir veya anahtar pozisyonu tersine donebilir Doner sarmal bobin dogrusal sarmal bir bobine cekirdegin buyuk ve duz bir yuzey diskinin merkezine yerlesmis olmasinin disinda gorunus olarak benzemektedir Duz yuzey diski iki veya uc egri yarigi diskin alt kismina dogru ayirir Bu yariklar sarmal bobin govdesinde yariklarin hareketiyle siralanir Sarmal bobin etkinlestirildiginde cekirdek bobinin icine cekilir ve disk yariklarindaki bilye yataklarini bobin govdesine dogru hareket ettirecek sekilde dondurur Guc kaynagi kaldirildiginda diskteki kaynak baslangic durumuna gitmek icin doner ve hatta bobinden cekirdegi disari dogru ceker Doner sarmal bobin 1944 te Dayton Ohio lu George H Leand tarafindan havadan dusen bombalar icin daha guvenilir ve sok titresim tolerans salinim mekanizmasi saglamak uzere kesfedildi Daha onceleri kullanilan dogrusal sarmal bobinler eksensel yanlislikla yapilan salinimlara meyilliydi U S patent numarasi 2 496 880 elektromiknatis ve ona sapan kanallar kesfin temelini tanimlamaktadir Leland li muhendis Earl W Kerman doner sarmal bobinle birlikte uyumlu bomba salinim kilidi gelistirme konusunda etkindi Bu tur bir bomba kilidi Ohio Dayton USAF Ulusal Muzesi nde sergilenen bir B 29 ucak iskeletinde bulunmustu Bu cesitlilikteki sarmal bobinler sayisiz modern uygulamalarda kullanilmaya devam edilmektedir ve hala su an Johnson Elektik in sahip oldugu Leland in orijinal markasi Ledex adi altinda satilmaktadir Doner Ses Bobini Bir doner ses bobini sarmal bobinin donen versiyonudur Genellikle sabit miknatis disaridadir ve bobin kismi bobinden gecen akim tarafindan kontrol edilen bir arki hareket ettirir Doner ses bobini disk suruculerinde yaygin olarak kullanilir Hava basincli sarmal bobin kapakcigi Bir hava basincli sarmal bobin kapakcigi herhangi bir hava basincli cihazin havayi yonlerdimesi icin bir anahtardir ve buyuk bir cihaz kontrolu icin goreceli olarak kucuk bir sinyale izin verir Hatta elekronik denetleyiciler ve hava basinci sistemleri arasinda bir arayuzdur Su basincli sarmal bobin kapakcigi Su basincli sarmal bobin kapakciklari genellikle hava basincli sarmal bobin kapakciklari ile yaklasik 3000 psi 210 bar 21 MPa 21 MN m civarindaki su basincli akiskan akimi kontrol etmeleri disinda aynidir Su basincli makineler sarmal bobin etkinlestiricilerindeki veya basinc tokmaklarindaki akiskan akimi kontrol etmek icin kullanirlar Sarmal bobin kontrollu kapakciklar genellikle zayif sarmal bir bobinin kucuk bir pilot kapakcigini acip kapattigi sulama sistemlerinde de kullanilir Pilot kapakcik ana kapakciktaki pistona akiskan basinc uygulayarak veya membrani mekanik olarak ana kapakciga esleyerek etkinlestirir Sarmal bobinlerden camasir makinelerinin akisi ve makinedeki su miktarini kontrol ettigi gunluk ev islerinde de yararlanilmaktadir Iletken sarmal bobinler otomatik iletkenlik boyunca akiskan akimi kontrol ederler ve genellikle iletken kapakcik govdesinde yukludurler Otomobil Sarmal Bobin Baslaticisi Bir araba ya da kamyonun icinde sarmal bobin baslaticisi otomobil baslangic sisteminin bir parcasidir Sarmal bobin baslaticisi arabanin akusunden buyuk bir elektrik akimini ve atesleme tusundan kucuk bir elektrik akimini alir Atesleme tusu kapandiginda ornegin anahtar arabayi calistirmaya basladiginda kucuk elektrik akimi sarmal bobin baslaticisini bir cift guclu temasi kapatmak icin zorlar Boylece buyuk elektrik akimi baslangic motorunun yerini alir Baslatici sarmal bobinler baslaticinin kendi icine kurulabilir genellikle baslaticinin disinda gorunurler Eger bir baslatici sarmal bobin guc kaynagindan yetersiz guc alirsa motor baslamayacaktir ve takir tikir sesler yapabilir Bu durum kablodaki asinma veya baglanti kaybindan dusuk veya olu bir guc kaynagindan ve guc kaynagindaki bozulmus veya zarar gormus arti kirmizi kablodan kaynaklanabilir Bunlardan herhangi biri sarmal bobine az miktardaki guc aktarimi saglayabilir fakat bu guclu baglantilari kapali tutmak icin yeterli degildir Bu yuzden baslatici motor kendi kendini asla cevirmez ve motor calismaya baslamazAyrica bakinizInduktans ElektromiknatisKaynakca PDF 10 Nisan 2014 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Erisim tarihi 22 Mayis 2015 D Howard Dellinger L E Whittmore and R S Ould 1924 Radio Instruments and Measurements NBS Circular Cilt C74 National Bureau of Standards 21 Temmuz 2011 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Eylul 2009 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link https en wikipedia org w index php title Solenoid amp action edit 24 Mayis 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde arsivlendi