Akımla güçlendirilmiş rezonans yöntemi
Helmholtz bobinlerini sürebilmek için kullanılan, doğrudan sürüş ve seri rezonans yöntemlerini önceki bölümlerde detaylı olarak incelemiştik. Doğrudan sürüş yöntemi, frekansın ve bobin endüktansının düşük olduğu uygulamalar için kullanılan basit bir yöntemdi. Seri rezonans metodu ise, frekansın yüksek olduğu ve bobin endüktanslarının yüksek olduğu durumlarda kullanılan bir yöntemdi.
Bu bölümde ise, internette araştırırken bulduğum ve oldukça kullanışlı görünen 'Akımla Güçlendirilmiş Rezonans Yöntemi' ne değineceğim. Özet olarak bu metot, kaynaktan gelen
akımın Helmholtz bobinleri üzerinde iki katına çıkarılmasına olanak veren bir yöntemdir.
Bu yöntemde, seri bağlanmış Helmholtz bobinlerine paralel olarak bir
kapasitör bağlanır. Bu paralel rezonans devresine seri olarak da başka bir kapasitör bağlanır.
Bu seri ve paralel bağlanmış kapasitörler eşit değerdedir. Bu
yöntemin devre şeması aşağıda verilmiştir.
Devrenin rezonans frekansının hesaplanması
Rezonans durumunda toplam empedansın sanal kısmı sıfır olacağından (Img(Z)=0),
yukarıdaki devre şemasındaki Img(𝑍1)+Img(𝑍2)=0 durumundaki hesaplamalar yapılarak
bu devrenin rezonans frekansı hesaplanabilir.
Yukarıdaki işlemler yapıldığında , akımla güçlendirilmiş rezonans tekniğinde hesaplanan
rezonans frekansı , bir önceki metottaki (seri rezonans metodu) rezonans frekansının
1 / √2
katı olarak bulunur. Bunun nedeni kapasitör sayısının ikiye çıkmasıdır. Rezonans durumunda kullanılacak kapasitörlerin değeri de bu formül ile hesaplanır.
Bobinler üzerindeki akımın hesaplanması
Bu metotta, oluşturulan devre üzerinde Kirchoff akım yasası ve Kirchoff voltaj
yasaları uygulandığında kapasitör üzerinden gelen akımların toplanarak bobinler üzerine sürülen akımın bu iki akımın toplamı kadar olduğu hesaplanmış olur. Matematiksel hesabı şu
şekilde yapılabilir;
Kaynakça
Kıvanç, B. 2022. Yüksek Frekanslı Helmholtz Bobin Uygulamaları için Donanım Düzeneği Tasarımı. Yüksek Lisans Tezi. Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
 |