Edellinenseuraava   Passiiviset komponentit

Induktanssi, L

Kolmas tärkeä peruskomponentti on kela (käämi, induktori, induktanssi ). Kelassa kulkeva virta synnyttää magneettikentän, johon kelan energia varastoituu. Kela on magneettinen komponentti, joka muodostuu käämityksestä (eristettyä sähköjohtoa kieputeltuna usealle kierrokselle) sekä mahdollisesta magneettisesta sydänmateriaalista - kts. sivun kuvia.

Kela pyrkii vastustamaan käämissä kulkevan virran muutosta (kondensaattori pyrki vastustamaan jännitteen muutosta). Tätä voidaan käyttää hyväksi esimerkiksi suodatuksessa - nopeat virranmuutokset eivät pääse kelan läpi. Jos kelan virta katkaistaan, kelan päiden välille muodostuu jännite, joka pyrkii pitämään virran samana. 

Keloja käytetään tyypillisesti samankaltaisiin sovelluksiin kuin kondensaattoreita. Induktanssia ei kuitenkaan käytetä elektroniikan piireissä läheskään yhtä paljon kuin vastuksia tai kondensaattoreita. Tämä johtuu mm. siitä, että induktanssit ovat helposti kookkaita komponentteja, joten ne vievät paljon tilaa ja ovat vaikeita käsitellä teollisessa valmistuksessa. Lisäksi induktanssit ovat kalliita valmistaa verrattuna kondensaattoriin tai vastukseen.

Poikkeuksena kelojen käytöstä ovat useat tehoelektroniikan laitteet, joiden toiminta perustuu usein induktanssin tai muuntajan hyväksikäyttöön. Myös radiotekniikan sovelluksissa käytetään jonkin verran induktansseja, koska suurilla taajuuksilla käytettävät kelat ovat kooltaan melko pieniä.
 
Kelan piirrossymboleja. Oikealla saksalaispohjainen symboli, jota käytetään paljolti perinteisessä sähkötekniikassa.

Kelan impedanssi Z

Kelan vaihtovirtavastus eli impedanssi kulmataajuudella omega on

.

Impedanssin yhtälöstä nähdään, että:

  • Kelan jännite riippuu virran muutosnopeudesta
  • Kela toimii oikosulkuna pienillä taajuuksilla
  • Kela vastaa avattua piiriä suurilla taajuuksilla
Induktanssien sieventäminen

Induktanssikytkentöjen sieventäminen tapahtuu vastaavasti, kuten vastuksien kohdalla esitettiin: Sarjaan kytkettyjen induktanssien ekvivalenttinen kokonaisinduktanssi on yksittäisten induktanssien summa ja rinnakkain kytkettyjen induktanssien kokonaisinduktanssin käänteisarvo saadaan yksittäisten induktanssien käänteisarvojen summana ,seuraava kuva.





Esimerkkejä käytännön induktansseista (merkitty nuolilla) erään tietokoneen emolevyllä.

 

Edellinenseuraava
© Mikko Kuisma