Два вида бифиларни намотки — Tesla bifilar и Cooper bifilar

Функционално могат да се разграничат два специални типа бифиларни намотки паралелна намотка: за бобини от първи тип, токовете в съседни завои са насочени в една и съща посока, докато за бобини от втори тип, токовете на съседни завои текат в противоположни посоки. Виден представител на първия тип намотки е известната бифиларна намотка Никола Тесла, пример за бобина от втория тип е бифиларната намотка на Купър.

И двата вида намотки са необичайни с това, че вместо да се навиват намотка на намотка с един проводник, тези бобини се навиват едновременно с два проводника, след което тези проводници са свързани последователно: в намотка от тип Тесла, краят (условно) на една част от бобината е свързана с началото другата й част, докато свободните проводници на готовата намотка се оказват от различни страни на нея, а в бифилара на Купър краищата на двете части на бобината се комбинират на от едната страна, докато свободните му проводници се оказват от другата страна. Описаните методи за навиване се използват както в цилиндрични, така и в плоски версии на бифиларни намотки.

Резултатът е намотки, които се държат коренно различно в DC и AC вериги. Нека да разгледаме какви са характеристиките на тези намотки и как тези бобини ще се държат с различни видове ток през тях.

Tesla bifilar в DC верига

Когато постоянен ток преминава през намотката, около всеки от нейните завои се появява постоянно магнитно поле, пропорционално на величината на този ток. И като добавим магнитните полета (магнитни индукции В) на всеки следващ завой с магнитните полета на предишните завъртания, получаваме общото магнитно поле на намотката.

В този случай за бифилар на Тесла на постоянен ток няма значение, че двете части на бобината са свързани помежду си последователно, но важното тук е, че токовете във всеки от неговите завои имат една и съща величина и посока, сякаш бобината е навита с една плътна жица — индуктивността (пропорционалност на коефициента между тока в бобината и магнитния поток, генериран от нея) се оказва точно същата, магнитното поле ще бъде със същата величина като тази на конвенционална намотка със същата форма, със същия брой завои.

Бифиларен Тесла във верига на променлив ток

Когато променлив ток преминава през бифиларна намотка на Тесла, характерната намотка започва да се проявява като изразен капацитет за завой, който дори е в състояние да „неутрализира“ индуктивността на резонансната честота. Завъртанията, разположени един спрямо друг, така че потенциалната разлика между тях във всяка двойка е максимална, представляват аналог на кондензатор, свързан паралелно на бобината.

Оказва се, че такава бифиларна намотка ще предава безпрепятствено променлив ток с определена (резонансна) честота, осигурявайки само активно съпротивление, сякаш е паралелна осцилаторна верига с високо качество, а не бобина. Като е свързана към веригата, успоредна на източника на променлива ЕМП, такава намотка може да акумулира енергия на резонансната честота като паралелна колебателна верига, където енергията е пропорционална на квадрата на потенциалната разлика между съседните завои.

Bifilar Cooper в DC верига

В бифиларна намотка, където постоянните токове в съседни завои имат противоположни посоки и една и съща величина (а именно, такава картина се наблюдава с постоянен ток в бобина, изработена от типа «бифиларен» на Купър), общото магнитно поле на бобината ще са равни на нула, тъй като магнитните полета във всяка двойка завои се неутрализират взаимно. В резултат на това намотка от този тип ще се държи по отношение на постоянен ток като проводник с чисто активно съпротивление и няма да показва никаква индуктивност. Така се навиват жични резистори.

Бифилар на Купър във верига на променлив ток

Когато се прилага променлив ток през намотка, чиито завои са разположени един спрямо друг в типа «бифиларен» на Купър, картината на магнитното поле ще зависи главно от честотата на тока. И ако дължината на проводника в такава намотка се окаже съизмерима с дължината на вълната на променливия ток, преминаващ през нея, тогава външното магнитно поле върху такава намотка всъщност може да бъде получено като на дълга линия или антена.