ขดลวด bifilar สองประเภท ได้แก่ Tesla bifilar และ Cooper bifilar

ตามหน้าที่ สามารถจำแนกประเภทพิเศษได้สองประเภท ขดลวด bifilar ขดลวดแบบขนาน: สำหรับขดลวดประเภทแรก กระแสในวงเลี้ยวที่อยู่ติดกันจะพุ่งไปในทิศทางเดียวกัน ในขณะที่สำหรับขดลวดประเภทที่สอง กระแสในวงเลี้ยวที่อยู่ติดกันจะไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม ตัวแทนที่โดดเด่นของขดลวดประเภทแรกคือขดลวด bifilar ที่รู้จักกันดี นิโคลา เทสลาตัวอย่างของขดลวดประเภทที่สองคือ Cooper bifilar coil

ขดลวดทั้งสองประเภทมีลักษณะผิดปกติตรงที่แทนที่จะพันขดลวดบนขดลวดด้วยลวดเส้นเดียว ขดลวดเหล่านี้จะถูกพันพร้อมกันด้วยลวดสองเส้น หลังจากนั้นสายไฟเหล่านี้จะต่อเป็นอนุกรม: ในขดลวดแบบเทสลา ปลาย (ตามแบบแผน ) ส่วนหนึ่งของขดลวดเชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นส่วนอื่น ๆ ของมันในขณะที่สายฟรีของขดลวดสำเร็จรูปจะหันออกที่ด้านต่าง ๆ ของมัน และใน bifilar ของ Cooper ปลายของทั้งสองส่วนของขดลวดจะรวมกันบน ด้านหนึ่งในขณะที่สายฟรีหันออกจากอีกด้านหนึ่งวิธีการม้วนที่อธิบายไว้ใช้ในขดลวดไบฟิลาร์ทั้งแบบทรงกระบอกและแบบแบน

ผลที่ได้คือขดลวดที่ทำงานแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับ มาดูกันว่าขดลวดเหล่านี้มีลักษณะอย่างไรและขดลวดเหล่านี้จะทำงานอย่างไรกับกระแสประเภทต่างๆ ที่ไหลผ่าน

เทสลา bifilar ในวงจร DC

เมื่อกระแสตรงไหลผ่านขดลวด สนามแม่เหล็กถาวรที่แปรผันตามขนาดของกระแสนั้นจะปรากฏขึ้นรอบๆ แต่ละรอบของขดลวด และด้วยการเพิ่มสนามแม่เหล็ก (การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B) ของแต่ละเทิร์นที่ตามมาด้วยสนามแม่เหล็กของเทิร์นก่อนหน้า เราจะได้สนามแม่เหล็กทั้งหมดของขดลวด

ในกรณีนี้ สำหรับเทสลาไบฟิลาร์กระแสตรง ไม่สำคัญว่าขดลวดทั้งสองส่วนจะเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม แต่สิ่งสำคัญคือกระแสในแต่ละรอบมีขนาดและทิศทางเท่ากัน ราวกับว่าขดลวดถูกพันด้วยลวดแข็งเส้นเดียว - ความเหนี่ยวนำ (สัดส่วนของค่าสัมประสิทธิ์ระหว่างกระแสในขดลวดและฟลักซ์แม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยมัน) จะเท่ากันทุกประการ สนามแม่เหล็กจะมีขนาดเท่ากัน เช่นเดียวกับขดลวดธรรมดาที่มีรูปร่างเหมือนกัน จำนวนรอบเท่ากัน

Bifilar Tesla ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

เมื่อกระแสสลับผ่านขดลวดเทสลาแบบไบฟิลลาร์ ขดลวดลักษณะเฉพาะจะเริ่มแสดงตัวว่าเป็นความจุในการหมุนที่เด่นชัด ซึ่งสามารถ "ทำให้เป็นกลาง" ของตัวเหนี่ยวนำที่ความถี่เรโซแนนซ์ได้ รอบที่สัมพันธ์กันเพื่อให้ความต่างศักย์ระหว่างพวกเขาในแต่ละคู่มีค่าสูงสุดเป็นอะนาล็อกของตัวเก็บประจุที่ต่อขนานกับขดลวด

ปรากฎว่าขดลวด bifilar ดังกล่าวจะผ่านกระแสสลับที่ไม่มีข้อ จำกัด ที่ความถี่ (เรโซแนนซ์) ที่กำหนดโดยให้ความต้านทานแบบแอคทีฟเท่านั้น ราวกับว่ามันเป็นวงจรออสซิลเลเตอร์แบบขนานคุณภาพสูงไม่ใช่ขดลวด เมื่อเชื่อมต่อกับวงจรขนานกับแหล่งกำเนิด EMF แบบสลับ ขดลวดดังกล่าวสามารถสะสมพลังงานที่ความถี่เรโซแนนซ์เป็นวงจรสั่นแบบขนาน โดยที่พลังงานเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของความต่างศักย์ระหว่างรอบที่อยู่ติดกัน

Bifilar Cooper ในวงจร DC

ในขดลวด bifilar ที่กระแสตรงในรอบที่อยู่ติดกันมีทิศทางตรงกันข้ามและมีขนาดเท่ากัน (กล่าวคือภาพดังกล่าวถูกสังเกตด้วยกระแสตรงในขดลวดที่ทำจากประเภท "bifilar" ของ Cooper) สนามแม่เหล็กทั้งหมดของ ขดลวดจะเท่ากับศูนย์เนื่องจากสนามแม่เหล็กในแต่ละคู่ของการหมุนจะทำให้กันและกันเป็นกลาง เป็นผลให้ขดลวดประเภทนี้จะทำงานโดยคำนึงถึงกระแสตรงในฐานะตัวนำที่มีความต้านทานแบบแอกทีฟบริสุทธิ์และจะไม่แสดงค่าความเหนี่ยวนำใดๆ นี่คือวิธีที่ตัวต้านทานแบบลวดพันกัน

Cooper bifilar ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

เมื่อกระแสสลับถูกป้อนผ่านขดลวดซึ่งรอบจะถูกจัดสัมพันธ์กันในประเภท «ไบฟิลาร์» ของคูเปอร์ รูปแบบของสนามแม่เหล็กจะขึ้นอยู่กับความถี่ของกระแสเป็นหลัก และถ้าความยาวของเส้นลวดในขดลวดนั้นสอดคล้องกับความยาวคลื่นของกระแสสลับที่ผ่านเข้าไป สนามแม่เหล็กภายนอกบนขดลวดดังกล่าวก็สามารถรับได้เหมือนเส้นยาวหรือเสาอากาศ