Helmholtz bobinlerinin dirençleri frekans artışıyla neden yükselir?
Helmholtz bobinlerini DC akımlarla çalıştırmak kolaydır ancak birçok test uygulaması zamanla değişen manyetik alanlara ihtiyaç duyar. Bu durumlarda; bobinlere, AC bir güç kaynağından akım sürülerek istenilen frekansta manyetik akımlar elde edilebilir. Bobinlerin sarımlarından kaynaklı bir iç dirençleri vardır. DC akımlarda çalışan Helmholtz bobinlerinde etkin olan direnç (R) budur. Alterne akım devrelerinde yükün (bobinin) direnci empedans (Z) iken doğru akımda saf direnç (R) olarak ifade edilebilir.
Aşağıdaki çizelgede tek eksenli dairesel bir Helmholtz bobin düzeneğinin iç direncinin frekans ile artışı verilmiştir. Ölçülen iç dirençler, 20 kHz’e kadar Ohm mertebesindeyken 20 kHz’den sonraki ölçümlerde kOhm mertebelerine çıkmıştır. Bu durum, bobin düzeneğinin çalışma frekans aralığının [0-20 kHz] olarak belirlenmesinin uygun olacağını göstermiştir. Çünkü rezonans durumunda dahi kOhm mertebesindeki bobinlere akım sürmek oldukça zor olacaktır.
Düşük frekanslarda dahi bobinlerin iç direncinin yüksek olmasına, sarımda kullanılan tel boyunun fazla olması dolayısıyla sarım sayısının yüksek olmasının sebep olduğu görülmüştür. Çünkü telin uzunluğu, bir nevi dirençlerin seri bağlanması olarak düşünülebilir ve uzunluğun artması telin direncini artırmaktadır.
Yüksek sarım sayısı nedeniyle birbirine temas eden tellerin fazla olması, daha önceki bölümlerde bahsedilen yakınlık etkisi nedeniyle iç direncin yüksek olmasına neden olmuştur ve yine daha önceki bölümlerde bahsedilen deri etkisi yani tellerden geçen akımın frekans artışı ile homojen dağılamayıp tel çeperlerine yönelmesi ve akım taşıyan kesitin küçülmesi de frekans ile direnci artıran çok önemli etkendir.
 |