Induktiivinen kytkeytyminen

Induktiivisellä kytkeytymisellä tarkoitetaan sähkömagneettisesta yhteensopivuudesta puhuttaessa johtimessa kulkevan sähkövirran aiheuttaman muuttuvan magneettikentän johonkin johdinsilmukkaan indusoimaa häiriöjännitettä. Ilmiö aiheuttaa ongelmia mm. automaatio- ja tiedonsiirtojärjestelmissä signaalien siirrossa sekä mittaustekniikan alueella heikkoja signaaleja mitattaessa.[1]

Johdinsilmukkaan vaihtomagneettikentässä indusoituvan häiriöjännitteen amplitudi voidaan laskea kaavalla[2]

${\displaystyle {\mathit {U}}_{n}={\omega }{\mathit {B}}{\mathit {A}}\cos \phi }$,

missä ${\displaystyle {\omega }}$ on sinimuotoisesti värähtelevän magneettikentän kulmataajuus ${\displaystyle \mathrm {2} \pi {\mathit {f}}}$, ${\displaystyle {\mathit {B}}}$ on magneettivuon tiheys, ${\displaystyle {\mathit {A}}}$ on johdinsilmukan pinta-ala ja ${\displaystyle \phi }$ on magneettikentän ja johdinsilmukan muodostaman pinnan normaalin välinen kulma.

Kuten kaavasta huomataan induktiivista kytkeytymistä voidaan vähentää minimoimalla magneettivuon tiheys, silmukan pinta-ala ja taajuus. Kytkeytymistä voidaan välttää myös suuntaamalla johdinsilmukka niin, ettei magneettivuo lävistä sitä.

Käytännön keinoja häiriön välttämiseksi ovat esimerkiksi:

• Sähkölaitteen suunnitteleminen siten, että sen johtimet ovat lyhyitä ja johdinsilmukat pieniä.
• Kierretyllä parikaapelilla. Suojausvaikutus perustuu siihen, että parissa vierekkäisten silmukoiden magneettivuot kumoavat toisensa ja näin ollen induktiivista kytkeytymistä tapahtuu vähemmän.
• Sovittamalla piirin impedanssi mahdollisimman korkeaksi. Häiriö pienenee impedanssin kasvaessa.[2]
• Metallisella koteloinnilla. Metallit ohjaavat magneettikenttiä ja vaimentavat sähkömagneettista säteilyä.[3]
• Lisäämällä etäisyyttä häiritsevän ja häirityn kohteen välillä. Magneettikenttä heikkenee etäisyyden kasvaessa.[4]