شناخت دقیق سلف و آشنایی با کاربردهای آن – {بخش اول}

سلف چیست؟

همونطور که میدونیم مقاومت در برابر عبور جریان ایستادگی میکنه ، خازن ها انرژی رو در خودشون ذخیره میکنند. اما سلف چه کاری انجام میده؟ این قطعه نسبت به بقیه قطعات ، یک قطعه مرموز هست و از جادوی الکترومغناطیس استفاده میکنه.

مانند خازن ، وظیفه این قطعه هم ذخیره انرژی الکتریکی هست با این تفاوت که خازن انرژی رو به صورت میدان الکتریکی ذخیره میکنه و سلف این کار رو به صورت میدان مغناطیسی انجام میده.

خازن و سلف یه جورایی با هم دیگه برادر هستند. هر دو تا یک کار مشترک انجام میدن. اون هم ذخیره انرژی هست ولی هر کدوم این کار رو به روش خودشون انجام میدن. خازن دوست داره که ولتاژ ثابت رو نگه داره در حالی که سلف دوست داره جریان ثابت رو نگه داره. البته هدف نهایی اون ها یکسان هست. یعنی ذخیره انرژی و جلوگیری از جاری شدن اون.

سلف قطعه از یک سیم که به دور آهنربا و یا هوا پیچیده شده است ، تشکیل میشه و همونطور که از الکترومغناطیس میدونیم ، اگه یک جریان از یک سیم بگذرد ، یک میدان مغناطیسی در اطراف آن سیم پیچ تشکیل میشود.

نکته ای که وجود داره اینه که اگه شما جریان رو از یک سیم رد کنید یک میدا مغناطیسی خاصی دارید ولی خاصیتی که سلفها داره اینه که اگر جریان از سیم پیچ هاش رد بشه  میدان مغناطیسی قوی تری در اطرافش شکل میگیره.

خاصیت زیبای سلفها اینجاست که شما میتونید با  ایجاد یک میدان مغناطیسی ، انرژی الکتریکی رو به انرژی مغناطیسی تبدیل کنید و اون رو ذخیره کنید و هر وقت که نیاز شد از این انرژی استفاده کنید.

مثالی برای درک بهتر این موضوع:

ما تا حالا فهمیدیم که سلف چیه. اما این قطعه در مدار چگونه کار میکنه؟ سلف ها در مدارات بر اساس یک خاصیتی کار میکنند که به اون خاصیت اندوکتاس ( Inductance ) گفته میشه و خیلی ساده قادر خواهند بود که کمیت انرژی رو به صورت میدان مغناطیسی ذخیره کنه.

اجازه دهید در مورد یک مثال ساده مشابه چرخ آبی فکر کنیم تا بفهمیم اینجا چه اتفاقی می افته. فرض کنید شما یک رودخانه دارای سد دارید که یک چرخ آبی در داخل اونه و آماده تولید الکتریسیته هست. شما میایید و  دریچه ورود آب را باز می کنیم و آب به سمت چرخ آبی به حرکت در می آد. هنگامی که آب به چرخ برخورد می کنه در ابتدا سرعت اون کاهش پیدا میکنه تا وقتی که سرعت چرخ آبی با سرعت آب یکسان بشه.این عمل دقیقا مطابق با شارژ سلف هست وقتی که جریان الکتریکی بهش میرسه.

کاربردهای سلف

خوب تا حالا فهمیدیم که سلف انرژی رو ذخیره و آزاد میکنه. اما این ذخیره و آزاد سازی چه کاربردی داره؟

صاف کردن جریان: (کاهش میزان ریپل یک موج)

وقتی که ما به یک جریان خیلی صاف و پایدار برای یک قطعه مثل منبع تغذیه نیاز داریم ، در اینجاست که میدان مغناطیسی ذخیره شده در سلف به ما در تثبیت جریان در کمک خواهد کرد.

عمل کردن به عنوان یک سنسور در خیابان ها:

یکی دیگر از خواص این قطعات استفاده از اون ها در جاده هاست. گاهی اوقات بر روی جاده ها علایمی نصب میشه که اون علایم نشون میده که در زیر جاده یک سلف قرار داده شده است. ابتدا به شکل زیر دقت کنید: 

وقتی که یک وسیله نقلیه وارد اون حلقه سلفی میشه در واقع نقش یک هسته رو برای اون سلف بازی میکنه و باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی بزرگ می شود. در این هنگام ، سنسوری که در چراغ راهنمایی قرار میگیره ، میفهمه که یک ماشین منتظر هست و از این طریق میشه رنگ چراغ ها رو هوشمندانه تر کنترل کرد. 

انتقال جریان:

از سلف ها میشه در سیستم های انتقال قدرت نیز استفاده کرد. در این موارد سلف ها مسوول ثابت ماندن جریان الکتریکی بسیار بزرگ هستند تا مطمین بشوند که جریان در طول انتقال ثابت میمونه. در شکل زیر نمونه از یک سیستم انتقال برق به صورت وایرلس رو میبینید که وظیفه سلف ها در این جا اینه که جریان الکتریکی ثابتی انتقال پیدا کنه.

البته کاربردهای سلفها به این موارد محدود نمیشه و سلفهای بسته به مقداری که دارند ، کاربردهای فراوانی هم دارند. در زیر برخی از این رنج ها و کاربردهای مربوط به اون رنج آورده شده است:

• سلفها یی در رنج نانوهانری : از این سلفها برای فیلتر فرکانس های بسیار بالا استفاده میشه و معمولا در مدارات رادیویی میتونیم اون ها رو ببینیم.
• سلفهایی در رنج میکروهانری:  این سلفها ، فرکانس های بین 50 کیلوهرتز تا چند مگاهرتز رو فیلتر میکنند و معمولا در مدارات منبع تغذیه میشه اون ها رو دید.
• سلفهایی در رنج میلی هانری: از این سلفها برای جداکردن صداهای فرکانس بالا و فرکانس پایین در مدارات صوتی استفاده میشود.

این جلسه به پایان رسید ولی آموزش مربوط به سلف همچنان ادامه دارد. در زیر جلسه دوم مربوط به این آموزش آورده شده است. این جلسه را از دست ندهید: 

آموزش سلف – بخش دوم