סליל השראה

סליל השראה או משרן (Inductor) הוא רכיב חשמלי שמאופיין בהשראות בולטת. המשרן הוא רכיב בעל יכולת לאגור זרם (לעומת קבל שאוגר מטען חשמלי) תוך הגדלת השדה המגנטי האגור בו. צורתו הקלאסית היא גליל מחומר כלשהו ("ליבה", החומר יכול להיות גם הריק) עליו מלופף תיל חשמלי בצורת סליל כסלילי הבורג ומכאן שמו.

סלילים שונים

סמל של משרן

מאפיינים

תכונתו הבסיסית של המשרן היא השראוּת – יכולתו להתנגד לשינויים בזרם העובר דרכו. כל אימת שיש שינוי בזרם העובר דרכו, המשרן יוצר כא"מ נגדי אשר בא להתנגד לשינוי:

${\mathcal {E}}=-{\frac {d\Phi _{\mathbf {B} }}{dt}}=-{\frac {d}{dt}}(LI)=-L{\frac {dI}{dt}}$

כאשר ΦB הוא השטף המגנטי, L היא השראות המשרן ו-I הוא הזרם העובר דרכו.

כמו כן, המשרן אוגר אנרגיה פוטנציאלית שגודלה $W={\frac {1}{2}}LI^{2}$.

השגת השראות גבוהה היא לרוב אתגר הדורש נפח. לעיתים ניתן להמיר את הנפח הנדרש בליבת ברזל המכפילה את השראות הסליל, ללא הגדלת נפח. הגישה הזאת ישימה בעיקר בתדרים נמוכים.

במעגלי זרם חילופין, המשרן גורם להפרש מופע של ${\frac {\pi }{2}}$ בין הזרם למתח.

עכבת המשרן בזרם חילופין היא: $Z_{L}=2\pi fLi=Lwi$

• f הוא התדר
• ω היא התדירות הזוויתית
• L השראות המשרן
• i שורש של 1-

משרן במעגל חשמלי

בחיבור טורי של משרנים, סך ההשראות שווה לסכום ההשראות של המשרנים הנפרדים: $\ L_{total}=\Sigma L_{i}$

בחיבור מקבילי של משרנים, סך ההשראות ניתנת על ידי הנוסחה:

${\frac {1}{L_{total}}}=\Sigma {\frac {1}{L_{i}}}$

שימושים

שני סלילים המהווים שנאי

משנק של נורה פלואורסצנטית המבוסס על סליל השראה

• שנאי (בלעז - טרנספורמטור). זהו מערך של שני סלילים קרובים מאוד, המשתפים את השדות המגנטיים שלהם בשיעור גבוה. התצורה הזאת מאפשרת העברת אנרגיה חשמלית מסליל אחד (ראשוני) לשני (משני) כמעט ללא הפסדים - תוך שינוי העכבה של מקור האנרגיה החשמלית, או בלשון שונה - רמת המתח של האנרגיה החשמלית. זאת אומרת שהמשרן מאפשר לחבר שתי מערכות בעלות מתח וזרם שונים או שווים.
• משנק - סליל השראה במעגלים חשמליים המשמשים בעיקר לתפעול נורות חשמליות מקבוצת נורות הפריקה. המשנק משמש כרכיב המייצב במעגל החשמלי בהפעלת נורת פריקה על ידי הפיכת מקור המתח למקור זרם. בנוסף לתפקידו העיקרי משמש סליל ההשראה לעיתים קרובות גם כעזר הצתה יחד עם המצת או המדלק (starter), מאפשר יצירת המתח הגבוה המשמש לפריצת הקשת הראשונית בנורת הפריקה.
• מנוע חשמלי ממיר אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית על ידי העברת זרם חשמלי דרך משרן, מה שיוצר שדה מגנטי שמסובב חלק מכני.

  

  מנוע חשמלי המסתובב בעזרת סלילים

ראו גם

• השראות
• חוק לנץ

קישורים חיצוניים

ערך זה הוא קצרמר בנושא פיזיקה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.