היישום הרחב של משרנים משתרע על שדות רבים, כולל אך לא רק שדות טכניים מרכזיים כמו סינון אספקת חשמל, תכנון מעגלי תנודה וכוונון אותות רדיו.בנוסף, זה גם ממלא תפקיד חשוב בשיפור הביצועים של אלקטרוניקה צרכנית כמו טלוויזיות ומחשבים.
עיקרון עבודה של אינדוקציה אלקטרומגנטית
פונקציית הליבה של משרן מבוססת על העיקרון של אינדוקציה אלקטרומגנטית.זה ממיר שינויים בזרם העוברים דרך הסליל לשינויים בשדה המגנטי דרך פצע סליל מוליך על חומר מגנטי.כאשר הזרם עובר דרך סליל מוליך, השדה המגנטי שנוצר על ידי השינוי שלו חודר לסליל עצמו, ובכך מייצר כוח אלקטרומוטיבי בשני קצוות הסליל.תהליך זה מדגים את התופעה האינטואיטיבית של אינדוקציה אלקטרומגנטית, כלומר שינויים בשדה המגנטי הנגרם כתוצאה משינויים בזרם יכולים לעורר כוח אלקטרומוטיבי במוליך.
גורמים המשפיעים על מקדם האינדוקציה
מקדם השראות של משרן מושפע מגורמים רבים, כולל מספר סיבובי הסליל, שטח הסליל ואורך הסליל.נוסחת החישוב של מקדם השראות היא M = N^2S/(L10^(-3)), כאשר M מייצג את מקדם השראות, N מייצג את מספר הסיבובים של הסליל, S הוא שטח החתך של הסלילו- L הוא אורך הסליל.נוסחה זו חושפת את הקשר הישיר בין מקדם השראות לבין הפרמטרים המבניים של המשרן, ובכך מנחה אותנו כיצד להשיג את יעדי הביצועים הרצויים על ידי התאמת פרמטרים אלה בעת תכנון המשרן.
מבנה משרן ובחירת חומרים
מבנה המשרן כולל בעיקר סליל מוליך, עמדת ליבה מגנטית וקליפת מגן.ביניהם, הסליל המוליך הוא מרכיב מרכזי במשרן, והבחירה החומרית שלו משפיעה ישירות על ביצועי המשרן.באופן כללי, נחושת נמצאת בשימוש נרחב בייצור סלילי מוליך בגלל תכונותיו המוליכות המצוינות.במקביל, על מנת לשפר את המוליכות ולמנוע קורוזיה, על פני השטח של סלילי המוליכות עשוי להיות מצופה זהב או כסף.
בחירת חומר הליבה קשורה לשיפור חוזק השדה המגנטי של המשרן ובתחבות יציבותו.חומרים כמו פריט וסדיני פלדה סיליקון משמשים לרוב בייצור עמודי ליבה.פריט הפך לחומר הבחירה בגלל תכונותיו האלקטרומגנטיות הטובות והכלכלה שלו.בחירת חומרי הקליפה מתמקדת בהגנה על רכיבים פנימיים והבטחת היציבות הפיזית של המשרן.מתכת ופלסטיק הם החומרים העיקריים, שיכולים לא רק להגן ביעילות על הסליל ועל עמדת הליבה, אלא גם להקל על תיקון והתקנת המשרן.