Induktanssimatriisi

Induktanssimatriisi, tunnettu myös nimellä muotoilumatriisi tai kytkentämatriisi, on matriisimuotoinen esitys kytkennän induktansseista. Se kuvaa, kuinka magneettivuot eri kelojen välillä vaikuttavat toisiinsa. Kun useita induktanssikeloja on lähekkäin, kunkin kelan magneettikenttä voi vaikuttaa muiden kelojen magnetointiin, mikä aiheuttaa keskinäisinduktanssia. Induktanssimatriisi järjestää nämä induktanssisuhteet systemaattisesti.

Matriisin diagonaalialkiot edustavat kunkin kelan omaa induktanssia. Diagonaalin ulkopuoliset alkiot kuvaavat kelojen välisiä keskinäisinduktansseja. Matriisi on tyypillisesti symmetrinen, eli alkio rivillä i ja sarakkeessa j on yhtä suuri kuin alkio rivillä j ja sarakkeessa i, koska kelan i induktiivinen vaikutus kelaan j on sama kuin kelan j induktiivinen vaikutus kelaan i.

Induktanssimatriisia käytetään sähköpiirien analyysissä ja suunnittelussa, erityisesti monimutkaisissa kytkennöissä, joissa keskinäisinduktanssit ovat merkittäviä. Sen avulla voidaan mallintaa ja laskea piirin dynamiikkaa tarkasti. Erityisesti sähkömagneettisen yhteensopivuuden (EMC) analyysissä ja sähkömagneettisten kenttien simuloinnissa induktanssimatriisi on hyödyllinen työkalu. Se auttaa ymmärtämään, miten kytkentöjen sijoittelu ja geometriat vaikuttavat kokonaisinduktanssiin ja mahdollisesti sähkömagneettisiin häiriöihin.