ขดลวด Bifilar และการใช้งาน

ขดลวด bifilar เป็นขดลวดที่มีสายไฟสองเส้นวางเคียงข้างกันบนโครงทั่วไปและหุ้มฉนวนจากกันและกันตลอดทั้งขดลวด

คำเดียวกัน "bifilar" สามารถแปลจากภาษาอังกฤษเป็นสองสายหรือสองสายได้ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วลวด bifilar จะเรียกว่าลวดที่ทำในรูปแบบของสายสองเส้นที่แยกออกจากกัน - โดยหลักการแล้วสายสองสายธรรมดาสามารถ , นำมาประกอบกับสาย bifilar นั่นคือ คำว่า «การพันขดลวดแบบไบฟิลาร์" หมายถึงการพันด้วยลวดแบบไบฟิลาร์

ดังนั้นขึ้นอยู่กับทิศทางที่คดเคี้ยวของสายไฟสองเส้นและประเภทของการเชื่อมต่อระหว่างกันในขดลวด bifilar คุณสามารถรับสี่ตัวเลือกที่เป็นไปได้สำหรับการใช้งานขดลวดดังกล่าว:

• ขดลวดขนาน, การเชื่อมต่อแบบอนุกรม;

• คดเคี้ยวแบบขนาน, การเชื่อมต่อแบบขนาน;

• ขดลวดเป็นตัวนับการเชื่อมต่อเป็นแบบอนุกรม

• ขดลวดเคาน์เตอร์, การเชื่อมต่อแบบขนาน

และไม่ว่าขดลวด bifilar จะถูกพันอย่างไรเมื่อเชื่อมต่อกับวงจรหนึ่งในสองตัวเลือกสำหรับการโต้ตอบของกระแสของสายไฟทั้งสองจะเกิดขึ้น

ตัวเลือกแรกคือเมื่อกระแสพุ่งไปในทิศทางเดียว ในกรณีนี้สนามแม่เหล็กของกระแสของเส้นเลือดสองเส้นจะถูกเพิ่มเข้าไป ส่งผลให้สนามแม่เหล็กทั้งหมดจะมากกว่าสนามแม่เหล็กของเส้นเลือดไบฟิลาร์แต่ละเส้นแยกกัน .

ตัวเลือกที่สองคือเมื่อกระแสพุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม ในกรณีนี้สนามแม่เหล็กของกระแสของแกนทั้งสองจะหักล้างกัน อันเป็นผลมาจากการที่สนามแม่เหล็กทั้งหมดจะเป็นศูนย์ เช่น ความเหนี่ยวนำของขดลวด จะใกล้เคียงกับศูนย์

ในเทคโนโลยีสมัยใหม่ ขดลวด bifilar ที่มีขดลวดขนานของการเชื่อมต่อแบบอนุกรม (กระแสเท่ากันและพุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม) ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างตัวต้านทานแบบลวดเพื่อลดการเหนี่ยวนำปรสิตขององค์ประกอบให้เหลือน้อยที่สุด (สนามแม่เหล็กทั้งหมดใกล้เคียงกับศูนย์) .

ในขดลวดของหม้อแปลงบางตัวและดับเบิ้ลโช้กของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง เช่นเดียวกับในขดลวดของรีเลย์บางตัว ขดลวดแบบไบฟิลาร์ถูกใช้เพื่อยับยั้งการปล่อย EMF ที่เหนี่ยวนำตัวเองด้วยการสลับที่เป็นอันตราย

ขดลวดสองเส้นมีฟังก์ชันคู่ สายแรกทำหน้าที่เป็นขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าหรือตัวเหนี่ยวนำ และสายที่สองเป็นขดลวดป้องกันและจำกัด ซึ่งมีหน้าที่คำนวณการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าสลับของ EMF ในรีเลย์บางตัว สายที่สองจะลัดวงจรและกระจายการล้างย้อนกลับในตัวมันเองเมื่อรีเลย์เปิดขึ้น

เมื่อเปิดสวิตช์ไฟ คอยล์ป้องกันจะไม่ลัดวงจร แต่จะจำกัดการกระชากของ EMF เท่านั้น โดยส่งพลังงานผ่านไดโอดกลับไปยังแหล่งพลังงานหรือไปยังสนูเบอร์ และทำให้วงจรขดลวดปฐมภูมิได้รับการป้องกัน แรงดันสวิตช์ไม่กระโดดเหนือตู้เซฟและสวิตช์ (ทรานซิสเตอร์) ไม่ไหม้

มันสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ ขดลวดเทสลา bifilarซึ่งนักวิทยาศาสตร์จดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2437 เป็นสิทธิบัตรหมายเลข 512340 ของสหรัฐอเมริกา เทสลาเองระบุไว้ในสิทธิบัตรว่าเพื่อให้ขดลวดมีความจุในตัวเองมากขึ้น จำเป็นต้องเชื่อมต่อสาย bifilar สองเส้นเป็นอนุกรมเพื่อให้กระแสถูกกำกับ ในทิศทางเดียว แม้ว่าตัวเหนี่ยวนำจะยังคงเท่าเดิม แต่ความจุในตัวเองของขดลวดดังกล่าวจะเพิ่มขึ้น และยิ่งแรงดันไฟฟ้าสูงขึ้นเท่าใด ผลกระทบของความจุระหว่างการหมุนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ข้อสรุปคือในขดลวดเทสลาแบบไบฟิลาร์ แรงดันไฟฟ้าระหว่างรอบสองรอบที่อยู่ติดกันจะมากกว่าในขดลวดแบบสายเดี่ยวธรรมดาที่มีแรงดันไฟฟ้าครึ่งหนึ่งจ่ายให้กับขดลวด

นิโคลา เทสลา ใช้ขดลวด bifilar เพื่อให้วงจรมีความจุภายในที่ใหญ่ขึ้น และหลีกเลี่ยงการใช้ตัวเก็บประจุราคาแพง ในการบรรยายของเขา นักวิทยาศาสตร์กล่าวถึงขดลวดสองขั้วอย่างแม่นยำว่าเป็นเครื่องมือสำหรับเพิ่มความจุโดยธรรมชาติของวงจรการชาร์จและการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงความถี่สูงต่างๆ ซึ่งเขาพัฒนาขึ้นทั้งสำหรับจ่ายไฟจากแหล่งกำเนิดแสงที่มีประสิทธิภาพและสำหรับการส่งพลังงานในระยะไกล ไม่มีสายไฟ