Bobin, silindir şeklindeki bir nüve sarılı, izole iletken bakır tellerden oluşan devre elemanıdır. Bobinler bütün dünyada birim olarak L harfi ile gösterilmektedir. Bobinler aynı zamanda self adıyla da anılmaktadır.
Bobin; gümüş, bakır tel ya da litz teli de denilen ipekle yalıtılmış tel ile sarılıdır. Bir iletken ne kadar çok büzük ve eğik bir şekle sahipse o kadar direnci artar. Bir bobinin değer tel kesitine, sarım sayısına, madren çağına, karkas boyuna ve kullanılan nüveye yani çekirdeğe göre değişir.
Bobinlerin genel işlevi bir iletken üzerinde geçen akımı, manyetik alan içerisinde barındırarak yapısal enerji elde etmesidir. Bobinler elektrik enerjisini, manyetik alan biçiminde muhafaza ederler. Bobin içerisinde bulundurduğu indüktör sayesinde, her bir tel üzerinde geçen elektrik akımını manyetik alan oluşturmak için kullanır. Ortaya çıkan manyetik alanlar, yalnızca düzenli olarak seviye artırma ya da azaltma şeklinde ilerlemeler kat eder. Bu alanlar ani ya da kalkışlarda yükselmeler göstermezler.
Bu özelliği sayesinde, dışarıdan gelen yüksek ve düzensiz akımların yaşanmasına engel olmaktadır. Enerji vermiş olunan bobin içerisinde elektrik manyetik akımları, seviyeli bir şekilde azalma kaydeder. Bu sebeple verilen enerjinin kesilmesinin ardından beklemek gerekir. Bu durum kondansatörlerle de bağdaştırılabilir.
İndüktörlerin üzerinde belirli seviyelerde oluşturulan tel sargılar sayesinde, elektrik akımının seviyeli bir şekilde inme ya da yukarı çıkması sağlanır. Genellikle büyük trafolar ya da elektriğin kontrol alınmasına gibi durumlarda kullanılan bobinler; farklı sarım noktaları olarak iki farklı parçaya ayrılır.
Karşı karşıya halde bulunan tel sargılar belirli miktarlara göre değişiklikler meydana getirebilmektedir. Bu noktada devreye verilen enerji alternatif akım gerilimini aşağıya ya da yukarıda yükselmesine olanak tanır. Bunun yanı sıra manyetik depolama özelliklerine sahip olan bobinler, anahtar özelliği bulunan elektrik devre güç kaynaklarında da kullanılabilir.
Bobinler doğrudan akım ile beslenen bir devrede çalıştığında, akıma yalnızca omik direnç yani sargı direnci gösterirler. Alternatif akımla beslenen bir devrede ise, bobinin akıma gösterdiği direnç yani endüktif reaktans artar. Eğer bobinin içerisinden geçen akım sabit değerlere sahipse ve doğru akımsa; bobin uçlarında herhangi bir gerilim indüklenmemektedir. Yalnızca bobinin direncinden dolayı uçlar arasında bir gerilim düşümü yaşanır.
Bir doğru akım gerilimine ya da akım kaynağına bağlandığında sabit bir durumda bobinler kısa devre halinde hareket ederler. İndüktörler enerjiyi manyetik alan biçimde depoladıkları için bu işleme ise endüktans adı verilmektedir.
Bir indüktörden geçen akım sürekli olacaktır. Bunun yanı sıra akımda herhangi bir değişiklik olmazken indüktör üzerindeki voltojda farklılıklar meydana gelir. İndüktör, değişimlere karşı koyabilmek adına voltajı kutupsal olarak düşürür ve akımdaki değişikliklere tepki verir. Aynı zamanda artan akım olduğunda yük görevi üstlenir. Bu sayede enerjiyi emerken voltajı düşürür.
Düşen bir akım meydana geldiğinde kaynak olarak hareket ederek depolanan voltajı serbest bırakan bobin, voltajın ortaya çıkmasına olanak tanır.
İndüktans, elektrik akımının akım karşısındaki değişimlere direnç gösterme özelliğidir. Bu durum yalnızca akımda bir değişiklik meydana geldiğinde karşınıza çıkar. İndüktörler, indüktans yaratan cihazlardır ve iki terminalli pasif bir cihazdır. İndüktans değeri M ile gösterilir ve birimi Henry’dir.
Farklı devrelerde kullanılmak üzere çeşitli bobinler bulunmaktadır. Bu bobinlerin kullanım amaçlar, kullanıldıkları yere göre farklılık gösterir. Hava nüveli, ferit nüveli, demir nüveli, SMD, ayarlı ve Tesla bobini en çok bilinen çeşitleridir.
Bu bobinler hava kullanarak çalışırlar. Genellikle yüksek frekanslara sahip devrelerde, AM ve FM alıcı-vericilerde kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra filtre ve test cihazlarında da bu bobinlere rastlayabilirsiniz. Endüktans değeri 13-130 nH arasında olan hava nüveli bobinlerin omik dirençlerinin değeri düşüktür.
Bu bobinler; demir tozu, pirinç ve polyester gibi materyallerden yapılan nüve üzerine sarılıdır. Ferit nüveli bobinlerin endüktans değer mikro Henry civarındadır. Güç bobini olarak kullanılanlar ise Henry civarındadır.
Ferit nüveli bobinlerde, hava nüveli bobinler gibi yüksek frekanslı devrelerle beraber radyo alıcıları ve vericilerinde bulunurlar.
Birer yüzeyi yalıtılan ince demir sacların art arda birbirine yapıştırılmasıyla demir nüveli bobinler elde edilir. Bobin bu nüvenin üzerine sarılıdır ve düşük frekanslarda kullanılırlar. Demir nüveli bobinlerin kullanıldığı alanlara transformatörler örnek verilebilir.
SMD elemanları, oldukça küçük bir yapıya sahiptir. SMD bobinler, diğer bobinlere oranla çok daha küçüktür. Çok katmanlı olan devre kartlarında yüzey temaslı olarak monte edilirler. Bunun yanı sıra sayısal sistemlerde de SMD devre elamanının kullanıldığını görebilirsiniz.
Ayarlı bobinlerin endüktans değerleri değiştirilebilmektedir. Ayarlı bobinler, kendi içlerinde farklı çeşitlere ayrılmaktadır.
Sargı ayarlı bobinler: Varyometre olarak da bilinen bu bobinler üzerine sürtünen bir tırnak yardımıyla ayarlanabilmektedir.
Nüvesi hareketli bobinler: Nüvenin hareketiyle bobinin manyetik alan ve buna bağlı olarak indüktansı değişen çeşitlerdir.
Kademeli bobinler: Bobinden alınan uçları çok konumlu bir anahtara bağlanır. Bu bobinde farklı indültanslar elde edilebilir.
Tesla bobini, adını ünlü bilim insan Nikola Tesla’dan almıştır. Bu bobin, Tesla tarafından 1891 yılında yüksek frekanslarda, yüksek gerilimli ve düşük akımlı alternatif akım elektrik üretmek için icar edilmiştir. Tesla, bu icadı sayesinde yüksek mesafeler arasında kablosuz elektrik aktarımı yapmayı planlamıştır.
Bobinler içerisinde yer aldığı temel sarmalar sayesinde, önceden belirlenen görevlerde kullanılmak üzere üretilirler. Bobinler DC gerilimde (doğru akım), alternatif akıma oranla cansız bir şekilde işlev gösterirler. Yani doğru akımla birlikte sarmalar içerisinde bulunan teller normal bir kablo ya da iletken görevi görmeyerek geri tepmeli değişkenleri yansıtırlar.
Bu sebeple doğru akımların gerilimlerine karşı farklı modellere sahip olan elektronik malzemeler kullanılır. Alternatif akımda da elektrik azaltıcı görevi gören bobinler, elektriği yükseltme görevini de üstlenebilmektedir. Örnek vermek gerekirse, bir kutunun içerisinde bulunan elektrik yükselticiler, bobin seçeneklerine karşı olarak örnek gösterilebilir. Bunların temel özellikleri üretim aşamalarına bağlı olarak değişiklik gösterebilmektedir.
Bobinlere alternatif akım uyguladığında bobin etrafında oluşan, farklı yönlerdeki manyetik alanın bobin üzerinde iki etki bırakır.
İlk etki, bobinlerin üzerine uygulanan alternatif akım değerinin sıfırdan, maksimum değere doğru artışında, bobinin manyetik alanında kendisini oluşturan kuvvete karşı koyarak bu akımı düşürmeye çalışmasıdır. İkinci etkide ise alternatif akımın değeri maksimum değerden sıfıra doğru düşerken, bu kez bobinin manyetik alanında, üzerinde gerilim oluşturarak yani indükleyerek akımının azalışını yavaşlatma çabasıdır. Bu sayede akımın değerinin belirli bir dengede olmasını sağlamaya çalışır.
İkinci etki sırasında bobin, manyetik alanın kendisi üzerine oluşturduğu gerilime zıt elektromotor kuvveti ya da kısaca EMK adı verilir. Bobinler zıt EMK ile akımın geçişini geciktirir. Bu sayede alternatif akım özellikli gerilimin 90 derece geri kalmasına neden olurlar.
İndüktörler, birçok farklı elektronik alanda aktif olarak kullanılmaktadır. Bu indüktörler, genellikle manyetik alan oluşturulması gereken devrelerde kullanılır. Özelliklerine göre çeşitlenen indüktörler; motorlar, indüktör metal sensörleri, röleler, trafolar, elektromıknatıslar ve selenoidler gibi birçok farklı alanda faaliyet göstermektedir. Aynı zamanda kendi imkanlarınızla elektromıknatıs özelliklere sahip indüktörleri de ev ortamınızda elde edebilmeniz mümkündür.
Ferromanyetik malzemelerle üretilmiş olan çubuğun üzerine bobin sarılı DC gerilim verildiğinde, elektromıknatıs elde edilebilir. Bunun için lazım olan tek şey ise pil ve elektromanyetik ortam oluşturulabilen tellerdir. Bunları metal parçaya bağlarsanız kendi etrafı üzerinde manyetik alan oluşturma etkisi yaratır. Motorların dönme güçleri tamamen bu mantık üzerinden elde edilerek geriden aldıkları itme gücü ile ilerleme kat ederler.