Bifilar 코일의 두 가지 유형 — Tesla bifilar 및 Cooper bifilar

기능적으로 두 가지 특수 유형을 구분할 수 있습니다. 이중 코일 병렬 권선: 첫 번째 유형의 코일의 경우 인접한 권선의 전류가 같은 방향으로 향하는 반면 두 번째 유형의 코일의 경우 인접한 권선의 전류가 반대 방향으로 흐릅니다. 코일의 첫 번째 유형의 저명한 대표는 잘 알려진 bifilar 코일입니다. 니콜라 테슬라, 두 번째 유형의 코일의 예는 Cooper bifilar 코일입니다.

두 가지 유형의 코일 모두 하나의 와이어로 코일에 코일을 감는 대신 이 코일을 두 개의 와이어로 동시에 감은 다음 이 와이어를 직렬로 연결한다는 점에서 특이합니다. ) 코일의 한 부분은 원점에 연결되고 다른 부분은 완성 된 코일의 자유 와이어가 다른 측면에서 나오고 Cooper의 bifilar에서는 코일의 두 부분의 끝이 결합됩니다. 한쪽은 자유 전선이 다른 쪽에서 나옵니다.설명된 권선 방법은 바이파일러 코일의 원통형 및 평면 버전 모두에 사용됩니다.

그 결과 DC 및 AC 회로에서 근본적으로 다르게 동작하는 코일이 생성됩니다. 이 코일의 특성이 무엇이며 코일을 통해 흐르는 다양한 유형의 전류에 대해 이 코일이 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다.

DC 회로의 Tesla bifilar

직류가 코일을 통해 흐르면 전류의 크기에 비례하는 영구 자기장이 코일의 각 권선에 나타납니다. 그리고 각 후속 회전의 자기장(자기 유도 B)과 이전 회전의 자기장을 추가하여 코일의 전체 자기장을 얻습니다.

이 경우 직류 테슬라 바이필러의 경우 코일의 두 부분이 서로 직렬로 연결되는 것은 중요하지 않지만 여기서 중요한 것은 각 턴의 전류가 동일한 크기와 방향을 갖는다는 것입니다. , 마치 코일이 하나의 단선으로 감긴 것처럼-인덕턴스 (코일의 전류와 코일에 의해 생성 된 자속 사이의 계수의 비례)는 정확히 동일한 것으로 판명되고 자기장은 같은 크기가됩니다 동일한 회전 수를 가진 동일한 모양의 기존 코일과 동일합니다.

AC 회로의 Bifilar Tesla

교류가 바이파일러 테슬라 코일을 통과할 때 특성 코일은 공진 주파수에서 인덕턴스를 "중화"할 수 있는 확연한 회전 정전 용량으로 나타나기 시작합니다. 각 쌍의 전위차가 최대가되도록 서로 상대적으로 위치한 권선은 코일에 병렬로 연결된 커패시터와 유사합니다.

이러한 bifilar 코일은 특정 (공진) 주파수에서 방해받지 않는 교류를 통과하여 마치 코일이 아닌 고품질 병렬 발진기 회로 인 것처럼 능동 저항 만 제공합니다. 교류 EMF 소스와 병렬로 회로에 연결되어 있는 이러한 코일은 공진 주파수에서 병렬 발진 회로로 에너지를 축적할 수 있으며, 여기서 에너지는 인접한 권선 사이의 전위차의 제곱에 비례합니다.

DC 회로의 Bifilar Cooper

인접한 권선의 직류가 반대 방향과 동일한 크기를 갖는 바이파일러 권선에서(즉, 이러한 그림은 쿠퍼의 "바이파일러" 유형의 코일에서 직류로 관찰됨), 총 자기장은 각 권선 쌍의 자기장이 서로 중화되기 때문에 코일은 0이 됩니다. 결과적으로 이러한 유형의 코일은 순수한 활성 저항의 전도체로서 직류에 대해 동작하며 어떠한 인덕턴스도 나타내지 않습니다. 이것이 와이어 저항이 감겨지는 방식입니다.

교류 회로의 Cooper bifilar

Cooper의 «바이파일러» 유형에서 서로에 대해 회전이 배열된 코일을 통해 교류 전류가 적용될 때 자기장의 패턴은 주로 전류의 주파수에 따라 달라집니다. 그리고 그러한 코일의 와이어 길이가 그것을 통과하는 교류의 파장에 상응하는 것으로 판명되면 그러한 코일의 외부 자기장은 실제로 긴 라인이나 안테나에서와 같이 얻을 수 있습니다.