Ero sivun ”Kela (komponentti)” versioiden välillä

[arvioimaton versio][arvioimaton versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Merkkaukset: Mobiilimuokkaus  mobiilisovelluksesta   Android 
→‎Rakenne: Kirjoitusvirhe korjattu, Kielioppia korjattu, Lisätty linkkejä, Jäsennetty uusiksi ja parannettu kielellistä ilmaisua.
Merkkaukset: Mobiilimuokkaus  mobiilisovelluksesta   Android 
Rivi 12:
 
== Rakenne ==
Kela muodostuu ([[käämistä]]) ja kiinteästä tai ilman muodostamasta kelasydämestä.
 
Kelan induktanssin suuruuteen vaikuttaa kelasydän (halkaisija ja materiaali) ja johdinkierrosten määrä. Mikäli toisen vaikutusta pienentää, niin toisen vaikutusta pitää lisätä.
Kela valmistetaan kiertämällä (''käämimällä'') sähköjohtimesta (useimmiten ''käämilangasta'', {{k-en|magnet wire}}) kelasydämen ympärille sopiva [[käämi]]. Varsinainen käämilanka on ohuella emalikerroksella päällystettyä kupari- tai alumiinilankaa.
 
Kelalta vaadittava induktanssi voidaan perustaa pelkän käämin (ja ilmasydämen) varaan, mutta erillisellä kelasydämellä käämin kokoa - johtimen pituutta - voidaan pienentää ja resistanssia näin ollen myös laskea. Mitä enemmän kierroksia, niin sitä suurempi induktanssi (ja resistanssi) ja mitä suurempi/voimakkaampi kelasydän, niin sitä suurempi induktanssi.
Toinen kelan osa on kelasydän, jonka ympärille johdin on kierretty. Kelan voi olla myös ilmasydäminen. Sydämen materiaali vaikuttaa kelan induktansiin. Yleensä sydämen materiaali on [[Ferromagnetismi|ferromagneettista]] materiaalia, jolla vahvistetaan kelan luomaa magneettikenttää.<ref name="kela" />
 
Kelan induktanssiin suuruuteen vaikuttavat sydämen halkaisija, materiaali sekä johdinkierrosten määrä. Myös yksittäisellä johdinlenkillä ja suoralla johtimellakinjohtimella on pieni induktanssi, mikä joudutaan ottamaan huomioon hyvin suuritaajuuksisia signaaleita käsitteleviä virtapiirejä suunniteltaessa.
Etenkin suurilla [[taajuus|taajuuksilla]] kelasydämenä käytetään [[ferriitti]]ä.
 
Virtapiirin suunnittelijä määrittelee kelan [[induktanssi]]n. Lisäksi suunnittelija määrittää kelan [[resistanssi]]n ja virrankeston.
Ilmasydämisiä keloja käytetään esimerkiksi [[Radiotekniikka|radiotekniikassa]]. Ilmasydäminen kela valmistetaan tyypillisesti käämimällä käämilankaa jonkin väliaikaisen ytimen ympärille. Väliaikainen ydin poistetaan kun käämitys on suoritettu ja käämi on tarvittaessa tuettu teipillä, lakalla tai muulla käyttötarkoitukseen sopivalla tavalla.
 
=== Kelan osatkäämi ===
Käämilangan paksuus määräytyy kelan läpi kulkevan virran mukaan ja eristeen eristyskyky eristeen yli vaikuttavan jännitteen mukaan. Käämilankana voidaan käyttää myös eristämätöntä johdinta, mutta tällöin pitää huomioida ettei käämiin muodostu oikosulkuja. Käytännössä eristämättömiä lankoja käytetään vain pienissä ilmasydämisissä keloissa.
 
Tyypillisesti kelan käämi on [[Sähköjohto|johtimesta]] kelasydämen ympärille käämitty sylinterin muotoinen spiraali.
Kelan induktanssiin suuruuteen vaikuttavat sydämen halkaisija, materiaali sekä johdinkierrosten määrä. Myös yksittäisellä johdinlenkillä ja suoralla johtimellakin on pieni induktanssi, mikä joudutaan ottamaan huomioon hyvin suuritaajuuksisia signaaleita käsitteleviä virtapiirejä suunniteltaessa.
 
Renkaan muotoisen ytimen ympärille käämittyä kelaa kutsutaan [[toroidi (käämi)|toroidiksi]]. Tasaiseksi spiraaliksi käämittyä kelaa kutsutaan puolestaan pannukakkukelaksi ({{k-en|pancake coil}}). Pannukakkukelalla ei tyypillisesti ole mitään kiinteää kelasydäntä.
 
Kelan käämille määritellään laskennallisesti käämin sisähalkaisija, kierrosten lukumäärä sekä käämilangan paksuus ja eristevahvuus.
=== Kelan osat ===
Kela koostuu käämitystä – tyypillisesti sylinterin muotoiselle spiraalille kiedotusta – [[Sähköjohto|johtimesta]] (''käämi'') ja [[kelasydän|kelasydämestä]] (mukaanlukien ilmasydän).
 
Käämilangan paksuus vaikuttaa resistanssiin ja virrankestoon ja se määräytyy kelan läpi kulkevan virran mukaan. Mitä paksumpaa lankaa, niin sitä suurempi virrankesto ja pienempi resistanssi. Käämilangan eristeen eristyskyky määräytyy eristeen yli vaikuttavan jännitteen mukaan.
Virtapiiriin tarvittavalle kelalle on suunnittelija määritellyt vaadittavan [[induktanssi]]n, johon vaikuttaa sekä kelan käämi, että kelan sydän. Lisäksi kelalle on saatettu määritellä [[resistanssi]] ja minimivirran kesto. Käämilangan valinnalla voidaan vaikuttaa resistanssiin ja virrankestoon. Kelasydämen valinnalla voi vaikuttaa käämiin tarvittavien kierrosten lukumäärään ja täten myös käämin resistanssiin.
 
Varsinainen (''käämilanka'', {{k-en|magnet wire}}) on ohuella emalikerroksella päällystettyä kupari- tai alumiinilankaa.
Kelalta vaadittava induktanssi voidaan perustaa pelkän käämin (ja ilmasydämen) varaan, mutta erillisellä kelasydämellä käämin kokoa voidaan pienentää ja resistanssia näin ollen myös laskea.
 
Käämilangan paksuus määräytyy kelan läpi kulkevan virran mukaan ja eristeen eristyskyky eristeen yli vaikuttavan jännitteen mukaan. Käämilankana voidaan käyttää myös eristämätöntä johdinta, mutta tällöin pitää huomioida ettei käämiin muodostu oikosulkuja. Käytännössä eristämättömiä lankojajohtimia käytetään vain pienissä ilmasydämisissä keloissa.
Kelan induktanssi on kelan käämin ja kelan sydämen yhteisvaikutuksesta syntyvä sähkövirran muutosta vastustava voima.
 
=== Kelan käämityskelasydän ===
 
Kelaan tarvittavalle käämille määritellään puolestaan laskennallisesti käämin sisähalkaisija, kierrosten lukumäärä sekä käämilangan paksuus ja eristevahvuus. Kelasydän ja kelan käämi vaikuttavat molemmat kelan induktanssiin, eli mikäli toisen vaikutusta pienentää, niin toisen vaikutusta pitää lisätä. Mitä enemmän kierroksia, niin sitä suurempi induktanssi ja mitä suurempi/voimakkaampi kelasydän, niin sitä suurempi induktanssi.
Kelasydän on alue, jonka ympärille käämin johdin on kierretty. Kela voi olla myös ilmasydäminen.
 
Kelalta vaadittava induktanssi voidaan perustaa pelkän käämin (ja ilmasydämen) varaan, mutta kiinteällä kelasydämellä käämin kokoa voidaan pienentää ja säästää johdinmateriaalia sekä pienentää resistanssia. Yleensä sydän on [[Ferromagnetismi|ferromagneettista]] materiaalia, jolla vahvistetaan kelan luomaa magneettikenttää.<ref name="kela" />
 
Etenkin suurilla [[taajuus|taajuuksilla]] kelasydämenä käytetään [[ferriitti]]ä.{{selvennä|miksi? Milloin taajuus on suuri}}
 
Ilmasydämisiä keloja käytetään esimerkiksi [[Radiotekniikka|radiotekniikassa]]. Ilmasydäminen kela valmistetaan tyypillisesti käämimällä käämilankaa jonkin väliaikaisen ytimen ympärille. Väliaikainen ydin poistetaan kun käämitys on suoritettu ja käämi on tarvittaessa tuettu teipillä, lakalla tai muulla käyttötarkoitukseen sopivalla tavalla.
 
== Toiminta ==