Garis besar:
Induktor Seri
Ketika induktor dihubungkan secara seri, induktansi ekivalennya relatif lebih tinggi daripada induktansi individu masing-masing induktor. Karena pada konfigurasi seri, tegangan pada masing-masing induktor akan berbeda sedangkan arus pada setiap induktor akan sama. Baca lebih lanjut tentang cara menyambung induktor secara seri. baca panduan ini.
Berikut adalah rangkaian sederhana dimana induktor dihubungkan secara seri:
Seperti disebutkan di atas, arus dalam rangkaiannya sama, sehingga kita dapat mengatakan bahwa:
Sekarang, untuk menghitung tegangan pada setiap induktor, kita dapat menggunakan persamaan berikut:
Jadi, untuk menghitung tegangan total, jumlahkan tegangan pada masing-masing induktor:
Sekarang persamaan untuk menghitung tegangan dapat dituliskan sebagai:
Sekarang kita dapat menyederhanakan persamaan tersebut lebih lanjut untuk menemukan rumus menghitung induktansi ekivalen:
Maka sekarang persamaan rumus ekuivalennya dapat dituliskan sebagai:
Contoh: Menghitung Induktansi Ekuivalen Induktor Seri
Pertimbangkan tiga induktor yang dihubungkan pada kombinasi seri yang memiliki induktansi 80mH, 75mH, dan 96 mH. Temukan induktansi ekivalen dari induktor yang dihubungkan secara seri.
Menemukan induktansi setara menggunakan:
Induktor Gabungan Magnetik dalam Seri
Ketika medan magnet suatu induktor terhubung dengan medan magnet induktor lainnya dalam suatu kombinasi seri, hal ini sering disebut sebagai kopling magnet atau induktansi timbal balik antara kedua induktor. Jadi, dalam hal ini, induktansi timbal balik harus dipertimbangkan saat menghitung induktansi ekivalen rangkaian. Selanjutnya, induktor yang saling berpasangan diklasifikasikan menjadi dua konfigurasi, yaitu:
- Induktor pembantu yang digabungkan secara kumulatif atau seri
- Induktor yang dipasangkan secara diferensial atau seri berlawanan
Induktor Pembantu Seri atau Gabungan Kumulatif
Apabila arah arus yang melalui kedua induktor kombinasi seri yang saling berpasangan adalah sama, berarti terdapat induktor pembantu:
Biasanya, untuk mewakili konfigurasi ini konvensi titik digunakan dan untuk membantu konfigurasi, titik-titik tersebut berada pada sisi yang sama dari induktor secara seri:
Di sini M adalah induktansi timbal balik antara dua kumparan, jadi untuk menghitung induktansi ekivalen kombinasi induktor seri perlu diperhatikan induktansi timbal balik. EMF induktor dapat dihitung sebagai:
Sekarang total EMF untuk kumparan adalah:
Menempatkan nilai EMF untuk setiap kumparan kita mendapatkan:
Sekarang, dengan menyederhanakan persamaan tersebut, kita mendapatkan persamaan berikut:
Jadi sekarang persamaan induktansi ekuivalennya adalah:
Di sini, 2M adalah induktansi timbal balik antara kumparan dalam rangkaian, yang merupakan pengaruh kedua kumparan terhadap satu sama lain.
Contoh 1: Menghitung Induktansi Ekuivalen Induktor Berbantuan Seri
Dua buah induktor yang mempunyai induktansi 50mH dan 30 mH dirangkai seri, induktansi timbal balik antara keduanya adalah 5mH bila arah arus kedua kumparan sama.
Untuk menghitung induktansi ekivalen, berikut persamaannya:
Sekarang menempatkan nilainya, kita mendapatkan:
Contoh 2: Menghitung induktansi timbal balik dari Induktor Berbantuan Seri
Jika induktansi dua kumparan yang dihubungkan secara seri adalah 40mH dan 80mH dan induktansi ekivalennya adalah 150mH. Nilai induktansi timbal balik tidak diketahui, sehingga jika induktor seri bantu (arus searah) maka:
Sekarang menempatkan nilai-nilai dalam persamaan di atas, kita mendapatkan:
Induktansi timbal balik antara kedua kumparan adalah 15mH.
Induktor Berlawanan Seri atau Dipasang Diferensial
Apabila arus yang melalui kumparan sama besar tetapi arah arus pada kedua kumparan berlawanan, maka induktor dikatakan berlawanan:
Biasanya, untuk mewakili konfigurasi ini digunakan konvensi titik dan untuk konfigurasi yang berlawanan, titik-titik berada di sisi berlawanan dari induktor secara seri:
Di sini M adalah induktansi timbal balik antara dua kumparan, jadi untuk menghitung induktansi ekivalen kombinasi induktor seri perlu diperhatikan induktansi timbal balik. EMF induktor dapat dihitung sebagai:
Sekarang total EMF untuk kumparan adalah:
Menempatkan nilai EMF untuk setiap kumparan kita mendapatkan:
Sekarang, dengan menyederhanakan persamaan tersebut, kita mendapatkan persamaan berikut:
Jadi sekarang persamaan induktansi ekuivalennya adalah:
Di sini, 2M adalah induktansi timbal balik antara kumparan dalam rangkaian dan merupakan pengaruh kumparan terhadap satu sama lain.
Contoh 1: Menghitung Induktansi Ekuivalen dari Induktor Berlawanan Seri
Kedua induktor yang dirangkai seri mempunyai induktansi 20mH dan 60mH mempunyai induktansi timbal balik sebesar 10mH. Untuk menghitung induktansi ekivalen, berikut persamaannya:
Sekarang tempatkan nilai induktansi dan induktansi timbal balik
Contoh 2: Menghitung Induktansi Timbal Balik dari Induktor Berlawanan Seri
Jika induktansi dua kumparan yang dihubungkan secara seri adalah 50mH dan 60mH dan induktansi ekivalennya adalah 100mH. Nilai induktansi timbal balik tidak diketahui, jadi jika induktor seri berlawanan maka:
Sekarang menempatkan nilai-nilai dalam persamaan di atas, kita mendapatkan:
Induktansi timbal balik antara kedua kumparan adalah 5mH.
Kesimpulan
Dalam kombinasi seri, induktor memiliki induktansi ekivalen yang lebih tinggi daripada induktansi individu dalam rangkaian. Selain itu, konfigurasi seri dibagi lagi menjadi dua konfigurasi, yaitu ketika keduanya mempunyai arah arus yang sama dan yang lainnya adalah ketika arah arus berlawanan. Untuk menghitung induktansi ekuivalen secara seri, cukup jumlahkan seluruh induktansi individu.
Untuk indikator yang saling berpasangan, jumlahkan induktansi individu serta jumlahkan atau kurangi dua kali lipat induktansi timbal balik, bergantung pada arah arus.