Bifilarna zavojnica i njena upotreba

Bifilarna zavojnica je zavojnica s dvije paralelne žice postavljene jedna do druge na zajedničkom okviru i izolirane jedna od druge kroz zavojnicu.

Ista riječ "bifilar" može se prevesti s engleskog kao dvožična ili dvožična, stoga se bifilarna žica obično naziva žica izrađena u obliku dvije žice međusobno izolirane - obične dvožilne žice mogu, u načelu , pripisati bifilarnim žicama . Odnosno, izraz «bifilarni namot» odnosi se na namote napravljene od bifilarne žice.

Dakle, ovisno o smjeru namotavanja dviju žica i vrsti njihove međusobne veze u bifilarnom namotu, možete dobiti četiri moguće opcije za implementaciju takvih namota:

• Paralelni svitak, serijski spoj;

• Paralelni namot, paralelni spoj;

• Zavojnica je brojač, spoj je serijski;

• Protunamotaj, paralelni spoj.

I bez obzira na to kako je bifilarni namot namotan, kada je spojen na krug, ostvarit će se jedna od dvije mogućnosti interakcije struja dviju žica koje ga tvore.

Prva opcija je kada su struje usmjerene u jednom smjeru, u ovom slučaju se zbrajaju magnetska polja struja dviju vena, što rezultira ukupnim magnetskim poljem koje će biti veće od magnetskog polja svake od bifilarnih vena zasebno .

Druga opcija je kada su struje usmjerene u suprotnim smjerovima, u ovom slučaju će se magnetska polja struja dviju jezgri međusobno poništiti, zbog čega će ukupno magnetsko polje biti nula, tj. induktivitet zavojnice bit će blizu nule.

U modernoj tehnologiji bifilarni namoti s paralelnim namotom serijskog spoja (struje su jednake i usmjerene u suprotnim smjerovima) koriste se za stvaranje žičanih otpornika kako bi se parazitski induktivitet elementa smanjio na minimum (ukupno magnetsko polje je blizu nule) .

U namotima nekih transformatora i dvostrukim prigušnicama sklopnih izvora napajanja, kao iu namotima nekih releja, koriste se bifilarni namoti za suzbijanje opasnih sklopnih emisija samoinduciranog EMF-a.

Dvožična zavojnica ima dvostruku funkciju. Prva žica služi kao primarni namot transformatora ili induktora, a druga je zaštitni, ograničavajući namot čija je funkcija izračunati komutacijski udar EMF-a. U nekim relejima, druga žica je kratko spojena sama sa sobom i raspršuje povratno ispiranje kada se relej otvori.

Kada se napajanje prebaci, zaštitni svitak nije u kratkom spoju, on samo ograničava preklopni udar EMF-a, usmjeravajući energiju kroz diodu natrag na izvor napajanja ili na prigušivač, i tako je krug primarnog namota zaštićen, napon sklopke ne skoči iznad sigurnog i sklopka (tranzistor) ne izgori.

Zaslužuje posebnu pažnju Teslina bifilarna zavojnica, koji je znanstvenik patentirao 1894., američki je patent br. 512340. Sam Tesla je u patentu zabilježio da je potrebno dvije bifilarne žice spojiti u seriju kako bi zavojnica imala veći vlastiti kapacitet tako da struje budu usmjerene u jednom smjeru, tada će se, iako induktivitet ostaje isti, vlastiti kapacitet takve zavojnice povećati. A što je veći napon, to će jači biti učinak ovog međurotirajućeg kapaciteta.

Zaključak je da je u bifilarnoj Teslinoj zavojnici napon između dva susjedna zavoja veći nego u konvencionalnoj jednožilnoj zavojnici s pola napona primijenjenom na zavojnicu.

Nikola Tesla koristi bifilarne namote kako bi krugovima dao veći unutarnji kapacitet i tako izbjegao upotrebu skupih kondenzatora. U svojim predavanjima znanstvenik spominje bifilarne namote upravo kao alat za povećanje inherentnog kapaciteta krugova punjenja i rada različite visokofrekventne visokonaponske opreme, koju je razvio kako za napajanje učinkovitih izvora svjetlosti, tako i za prijenos energije na daljinu bez žica.