Bobin (İndüktör) Nedir? Nerelerde Kullanılır? Çeşitleri ve Sembolleri

Bobin Nedir?

Bobin’in diğer bir adıyla indüktör, direnç ve kondansatör ile birlikte temel elektroniğin önemli bileşenlerinden biridir. İndüktör, bir iletken telin yan yana veya üst süte sarılması halini almasıdır.

Bobinler, yapısındaki iletken tel üzerinden akım geçtiğinde manyetik bir alan oluşturur. Bu sebeple bobinler elektrik enerjisini manyetik alan olarak depolar, diyebiliriz.  Bobinin birimi Henry (H)‘dir. Simgesi ise “L” ile ifade ediliyor.

Bobin Sembolleri

İndüktörlerin (Bobin) sembolü şöyledir:

Bobinin Görevi Nedir?

Yapısında yer alan iletken telin üzerinden akım geçtiğinde manyetik bir alan oluşturan bobinlere, Alternatif Akım (AC) veya Doğru Akım (DC) akım uygulandığında bazı farklılıklar ortaya çıkar.

Bobinlerin AC ve DC Davranışları

AC akım uyguladığımızda, akımın yönü sürekli değiştiğinden ötürü bobinin etrafında bir manyetik alan meydana gelir.

 

Aşağıdaki görselde I akımı ifade eder. Mavi çizgiler, bobin tellerinden AC akım geçtiğinde oluşan Manyetik Alan çizgileridir.

Endüktif Reaktans (XL)

Bu manyetik alan, akıma karşı ek bir direnç gösterecektir. Böylece AC devrelerde bobinin akıma gösterdiği direnç artar. Bobin telin bu direncine Endüktif Reaktansı denir.  “XL” ile sembollendirilir. Birimi ise direncin birimi Ohm‘dur. Bobinlerin bu değerleri AC işlemler için geçerlidir. Frekansa bağlı olarak değişen bu direnç, AC sinyalin frekansı arttıkça artacaktır.

XL = 2π.f.L

Bu formülde;

XL: Endüktif Reaktans

f: Frekans

L: Endüktans

π: Pi sabit sayısı (3.14)

DC devrelerde ise bobinin akıma karşı göstereceği direnç, sadece bobinin üretildiği metalden kaynaklı omik dirençten ibarettir. Yani düz bir telden farksızdır. DC devrelerde bobin kısa devre olarak görülür. Bu durum ideal bobin için geçerlidir. Sebebi ise DC gerilimde (yukarıdaki XL formülüne bakınız) frekansın 0 olmasıdır. Pratikte ise DC akımlara karşı bobinler çok küçük de olsa bir direnç gösterirler.

Endüktans (L)

Bir bobinin Endüktans (L) değerine bağlı parametreler vardır. Bu parametreler;

Sarım Sayısı: N

Nüve Kesit Alanı: A (metrekare)

Bobinin Nüve Uzunluğu: l (metre)

Nüvenin Manyetik Geçirgenliği: µ

Bobinlerde Seri ve Paralel Bağlantı

Bobinler, devrelerde birbirleriyle seri, paralel veya hem seri hem paralel olarak bağlanmaktadır. Bobinlerin bağlantısı, dirençlerin bağlantılarıyla aynıdır. Kondansatörlerin bağlantılarıyla ise ters şekildedir.

Bobinlerin Seri ve Paralel bağlantılarda endüktans hesapları şöyle yapılmaktadır:

Manyetik Alan Yön Tespiti

Manyetik alanın yön tespiti, akımın yönüne göre ‘Sağ El Kuralı‘ ile belirlenir. Aşağıdaki görselde manyetik alan yön tespiti yapılmıştır:

Bobin Nerelerde Kullanılır?

Bobinlere doğru akımın (DC) verilmesi, daha çok elektromıknatıs uygulamalarında rastlanır. Mekanik rölelerin tetiklenme mekanizması bu şekildedir. DC motorların çalışma mantığı da benzer şekildedir.

Bobinlerde alternatif akım (AC) işlemleri çok daha fazla çeşitlilik gösterir. Yüksek AC gerilim değerlerini, daha düşük AC gerilim değerlerine çevirmek için kullandığımız transformatörler, en önemli kullanım yerlerinden biridir. Yine jeneratörler ve AC motorlar da temel örneklerdendir.

Bobin Çeşitleri Nelerdir?

Bobinler nüve türlerine ve değişken değerli olmalarına göre çeşitlilik gösterir. Devre şemasındaki sembolleri şu şekildedir:

Hava Nüveli Bobin: Nüvesi boşluktur. Genellikle yüksek frekanslı devrelerde kullanılır. Hava nüveli bobinlerin indüktansı çok hassas değerlerde olur. Bu sebeple kontrol dışı bir değişim yaşanmaması için hava nüveli bobinlerin etrafı kaplanır.

Ferrit Nüveli Bobin: Bu bobinlerde nüve kısmı demir, nikel, kobalt, alüminyum, bakır ve bazı katkı maddeleriyle üretilir. Ferrit nüveli bobinlerle, az bir iletkenle istenilen değerde bobin yapılabilmektedir. Ferrit nüve, bobinin indüktans değerini hava nüveli bobine göre 4 katına kadar arttırabilir.

Toroidal Bobin: Toroid şekilde olan bu bobinleri, düşük frekanslarda çalıştığımızda ve frekans değerini uygun seviyelere getirmek istediğimizde kullanırız.

 

SMD Bobin: Elektronik devre kartlarında yüzey temaslı olarak monte edilmesi gereken bobinlerdir. Boyutları diğer bobin türlerine göre daha küçüktür.Farklı kılıf tiplerinde üretilmektedir.

Ayarlı Bobinler: Bobinin nüve hareketi ile endüktans değeri değişen bobinlerdir. Nüve bobin içlerine girdikçe değer yükselir, dışarıya doğru çıktıkça da azalır. Ayarlı bobinlerin endüktans değeri bir tornavida yardımıyla değiştirilir.

Ayarlı bobinler kendi içerisinde, Sargı Ayarlı Bobinler (Varyometre), Nüvesi Hareketli Bobinler ve Kademeli Bobinler olarak çeşitlere ayrılır.