Катушка с сердечником внутри
Очень часто в сети поднимаются споры о том какие катушки индуктивности, с сердечником или без, лучше использовать в НЧ секции кроссовера АС. Безусловно, воздушные катушки имеют гораздо лучшие электрические характеристики, за исключением омического сопротивления, и одновременно просто неприличные массо-габаритные параметры. Омическое сопротивление можно значительно уменьшить, используя провод или ленту большего сечения, но, в итоге, получаем катушку громадных размеров и такой же стоимости, которая к тому же является приличной излучающей антенной и не всегда может поместиться внутри АС. Вообще говоря, если басовый динамик имеет низкую полную добротность, Qts менее 0.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- WO2017081588A1 — Линейный электрический генератор — Google Patents
- Катушка с железным сердечником внутри называется электромагнитом
- Сердечники катушек индуктивности — выбор материала и формы
- Катушка индуктивности
- Сердечники катушек индуктивности — выбор материала и формы
- Каркас с сердечником катушки
- Сердечник для катушки J144
- Калькулятор для расчета электромагнитной силы
- Энциклопедия по машиностроению XXL
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Катушки индуктивности
youtube.com/embed/Fr56EbyLl6M» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»/>WO2017081588A1 — Линейный электрический генератор — Google Patents
В предыдущем параграфе мы изучали магнитные поля прямых проводников. Рассмотрим теперь проводник, свёрнутый в виде спирали, по которому идёт ток — соленоид греч. Расположим вдоль его оси лист картона и посыплем его железными опилками. На рисунке отчётливо видно, что опилки выстроились в виде замкнутых линий, наиболее часто расположенных внутри витков соленоида. Следовательно, магнитное поле внутри соленоида сильнее, чем вне его. Намотаем теперь проволочную спираль на каркасе, располагая витки вплотную друг к другу — мы получим катушку см.
Включим ток и поднесём к катушке мелкие гвоздики — часть из них примагнитится. Если в неё вставить железный или стальной стержень — сердечник, то примагнитится заметно больше гвоздиков. Другими словами, происходит усиление магнитного поля. Катушка из изолированной проволоки с железным сердечником внутри называется электромагнитом.
Сначала ток намагничивает сердечник. Намагнитившись, он создаёт собственное поле, которое, складываясь с полем соленоида, образует новое, более сильное поле.
Об этом мы судим по количеству притянувшихся гвоздиков. Рассмотрим другие причины, влияющие на силу магнитного действия электромагнита. Вспомним, что для наблюдения силовых линий поля прямого проводника см.
При меньшей силе тока опилки будут плохо намагничиваться, и картинка получится нечёткой. Следовательно, магнитное поле электромагнита усиливается при увеличении силы тока в его проводнике. Кроме того, при одной и той же силе тока поле электромагнита можно усилить, увеличив число витков проводника в его обмотке. Это объясняется тем, что магнитные поля, создаваемые каждым из витков, накладываются друг на друга и тем самым образуют новое, более сильное магнитное поле.
Познакомимся с ещё одним свойством электромагнита или соленоида — запасать электроэнергию. Проделаем опыт см. Две одинаковые лампы подключены параллельно к источнику тока. Верхняя лампа — через реостат, а нижняя — через электромагнит или соленоид. У них есть общее название — катушка индуктивности. При замыкании выключателя лампа, соединённая с катушкой индуктивности, загорается позже, чем лампа, соединённая с реостатом левый рисунок.
Теперь разомкнём выключатель. В этот момент обе лампы не погаснут, а вспыхнут ещё ярче, правда, на очень короткое время правый рисунок. Более позднее загорание ближней к нам лампы объясняется так. При включении тока его энергия идёт не только на нагревание спирали лампы, но и на создание магнитного поля вокруг электромагнита. Однако по прошествии некоторого времени энергия тока будет целиком превращаться в теплоту, разогревая спираль лампочки настолько, что она начинает светиться.
При размыкании цепи ток в нижнем её проводе прекращается, и с этого момента реостат, катушка индуктивности и обе лампочки оказываются соединёнными друг с другом последовательно мы это показали красным цветом на схеме.
Поскольку лампочки кратковременно ярко вспыхнули, значит, в красной части цепи ненадолго возник источник тока. В его роли выступила катушка индуктивности. Магнитное поле вокруг неё стало исчезать, передавая свою энергию электронам в проводе, поэтому они приходят в движение.
Это значит, что катушка становится источником тока. Катушка индуктивности представляет из себя точь-в-точь то же самое, но вместо нитки, лески или чего-нибудь еще там намотана обыкновенная медная проволока в изоляции.
Изоляция может быть из бесцветного лака, из ПВХ-изоляции и даже из матерчатой. Тут фишка такая, что хоть и провода в катушке индуктивности очень плотно прилегают к друг другу, они все равно изолированы друг от друга. Если будете мотать катушки индуктивности своими руками, ни в коем случае не вздумайте брать обычный медный голый провод! Любая катушка индуктивности обладает индуктивностью.
Индуктивность катушки измеряется в Генри Гн , обозначается буковкой L и замеряется с помощью LC — метра.
Что такое индуктивность? Если через провод пропустить электрический ток, то он вокруг себя создаст магнитное поле:. А давайте возьмем и намотаем в спиральку этот провод и подадим на его концы напряжение.
И у нас получится вот такая картина с магнитными силовыми линиями:. Грубо говоря, чем больше линий магнитного поля пересекут площадь этого соленоида, в нашем случае площадь цилиндра, тем больше будет магнитный поток Ф.
Так как через катушку течет электрический ток, значит, через нее проходит ток с Силой тока I , а коэффициент между магнитным потоком и силой тока называется индуктивностью и вычисляется по формуле:. С научной же точки зрения, индуктивность — это способность извлекать энергию из источника электрического тока и сохранять ее в виде магнитного поля. Если ток в катушке увеличивается, магнитное поле вокруг катушки расширяется, а если ток уменьшается , то магнитное поле сжимается.
Катушка индуктивности обладает также очень интересным свойством. При подаче на катушку постоянного напряжения, в катушке возникает на короткий промежуток времени противоположное напряжение.
Поэтому, в момент подачи напряжения на катушку сила тока в течение долей секунд плавно меняет свое значение от 0 до некоторого значения, потому что напряжение, в момент подачи электрического тока, также меняет свое значение от ноля и до установившегося значения.
Согласно Закону Ома:. Как мы видим по формуле, напряжение меняется от нуля и до напряжения, подаваемого в катушку, следовательно и ток тоже будет меняться от нуля и до какого то значения. Сопротивление катушки для постоянного тока также постоянное.
И второй феномен в катушке индуктивности заключается в том, что если мы разомкнем цепь катушка индуктивности — источник тока, то у нас ЭДС самоиндукции будет суммироваться к напряжению, которое мы уже подали на катушку. То есть как только мы разрываем цепь, на катушке напряжение в этот момент может быть в разы больше, чем было до размыкания цепи, а сила тока в цепи катушки будет тихонько падать, так как ЭДС самоиндукции будет поддерживать убывающее напряжение.
Сделаем первые выводы о работе катушки индуктивности при подаче на нее постоянного тока. При подаче на катушку электрического тока, сила тока будет плавно увеличиваться, а при снятии электрического тока с катушки, сила тока будет плавно убывать до нуля. Короче говоря, сила тока в катушке мгновенно измениться не может.
Катушки индуктивности делятся в основном на два класса: с магнитным и немагнитным сердечником. Снизу на фото катушка с немагнитным сердечником. Но где у нее сердечник? Воздух — это немагнитный сердечник Такие катушки также могут быть намотаны на какой-нибудь цилиндрической бумажной трубочке. Индуктивность катушек с немагнитным сердечником используется, когда индуктивность не превышает 5 миллигенри. В основном используют сердечники из феррита и железных пластин.
Сердечники повышают индуктивность катушек в разы. Сердечники в виде кольца тороидальные позволяют получить большую индуктивность, нежели просто сердечники из цилиндра.
Катушки с большой индуктивностью делают как трансформатор с железным сердечником, но с одной обмоткой, в отличие от трансформатора.
Также есть особый вид катушек индуктивностей. Это так называемые дроссели.
Дроссель — это катушка индуктивности, задача которой состоит в том, чтобы создать в цепи большое сопротивление для переменного тока, чтобы подавить токи высоких частот.
Постоянный ток через дроссель проходит без проблем. Почему это происходит, можете прочитать в этой статье. Обычно дроссели включаются в цепях питания усилительных устройств. Дроссели предназначены для защиты источников питания от попадания в них высокочастотных сигналов ВЧ-сигналов. На низких частотах НЧ они используются в фильтрах цепей питания и обычно имеют металлические или ферритовые сердечники.
Ниже на фото силовые дроссели:. Также существует еще один особый вид дросселей — это сдвоенный дроссель. Он представляет из себя две встречно намотанных катушки индуктивности. За счет встречной намотки и взаимной индукции он более эффективен.
Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания, а также в звуковой технике.
От каких факторов зависит индуктивность катушки? Давайте проведем несколько опытов. Я намотал катушку с немагнитным сердечником. Ее индуктивность настолько мала, что LC — метр мне показывает ноль. Начинаю вводить катушку в сердечник на самый край. Делаем вывод, самая большая индуктивность на цилиндрическом феррите возникает в его середине.
Поэтому, если будете мотать на цилиндрике, старайтесь мотать в середине феррита. Это свойство используется для плавного изменения индуктивности в переменных катушках индуктивности:. Вкручивая или выкручивая сердечник, мы тем самым изменяем индуктивность катушки.
Экспериментируем дальше. Давайте попробуем сжимать и разжимать витки катушки. Для начала ставим ее в середину и начинаем сжимать витки.
Катушка с железным сердечником внутри называется электромагнитом
Факторы, влияющие на индуктивность катушки. На индуктивность катушки оказывают влияние следующие основные факторы:. Число витков провода в катушке: При прочих равных условиях, увеличение числа витков приводит к увеличению индуктивности ; уменьшение числа витков приводит к уменьшению индуктивности.
Пояснение: чем больше количество витков, тем больше будет магнитодвижущая сила для заданной величины тока.
Зависимость выходного сигнала от положения сердечника Особенность настройки При движении сердечника внутрь катушки он последовательно .
Сердечники катушек индуктивности — выбор материала и формы
Электромагнит — это просто катушка провода, подключенная к источнику тока. При присоединении к источнику постоянного тока или напряжения, катушка с проводом энергизуется, создавая магнитное поле, подобное полю постоянного полосового магнита. Плотность магнитного потока пропорциональна величине электрического тока, протекающего в катушке. Полярность электромагнита определяется направлением тока. Естественно, если присоединить катушку к источнику переменного тока, мы получим магнит с переменным магнитным потоком, определяемым током. Обычно провод наматывается вокруг металлического сердечника, если же внутри катушки воздух, то катушка называется соленоид. Металлический сердечник внутри катушки делает магнитное поле сильнее, так как он сам становится магнитом при включенном токе.
Металлический сердечник изготавливается из «мягкого» железа, т. Таким образом, важнейшими чертами электромагнита являются способность контролировать силу магнитного поля, полярность т.
Катушка индуктивности
Если хорошо подумать, то всевозможных применений для такой простой на первый взгляд вещи как катушка индуктивности просто не счесть. В рамках одной статьи мы вспомним лишь некоторые из них. А между тем, человеческие изобретательность и талант не устают творчески проявлять себя, придумывая и разрабатывая все новые и новые устройства и механизмы на базе катушки индуктивности. Казалось бы, что тут можно соорудить? Бесхитростный моток проволоки, может быть сердечник определенной формы, и ток, проходящий по проводу в постоянной, переменной или импульсной форме.
Войти через соц. В катушках индуктивности железный сердечник с большим значением индукции насыщения используется для увеличения индуктивности.
Сердечники катушек индуктивности — выбор материала и формы
Катушкой индуктивности — это элемент электрической цепи с высоким значением индуктивности, при этом низкими емкостью и активным сопротивлением.
Их используют:. Катушка представляет собой намотанную на каркасе проволоку в виде спирали, а намотка может быть однослойной или многослойной, виток к витку или с расстоянием. Они бывают различных типов и форм, например, без сердечника обладают небольшой индуктивностью, а с сердечником она значительно увеличивается. Это обусловлено магнитной проницаемостью материала. Форма сердечника может быть разной, выделяют броневые, стержневые и тороидальные.
Каркас с сердечником катушки
Подобно тому, как обладающее массой тело в механике сопротивляется ускорению в пространстве, проявляя инерцию, так же и индуктивность препятствует изменению тока в проводнике, проявляя ЭДС самоиндукции. Именно ЭДС самоиндукции противится как уменьшению тока, стремясь поддержать его, так и возрастанию тока, стремясь его уменьшить. Дело в том, что в процессе изменения увеличения или уменьшения тока в контуре, изменяется и создаваемый этим током магнитный поток, локализованный главным образом в ограниченной данным контуром области.
А раз магнитный поток возрастает или уменьшается, то он и наводит ЭДС самоиндукции по правилу Ленца — против причины его вызывающей, то есть против упомянутого вначале тока все в этом же контуре. А индуктивностью L здесь называют коэффициент пропорциональности между током I и полным магнитным потоком Ф, этим током порождаемым:. Итак, чем выше индуктивность контура — тем сильнее он, возникающим магнитным полем, препятствует изменению тока это самое поле и создающему , и значит на изменение тока через бОльшую индуктивность, при одном и том же приложенном напряжении, потребуется больше времени. Верно и такое утверждение: чем выше индуктивность — тем большее напряжение возникнет на концах контура при изменении магнитного потока сквозь него.
свойств среды (если например внутри катушки есть ферритовый сердечник — индуктивность ее будет больше, нежели если сердечника внутри нет).
Сердечник для катушки J144
В процессе эксплуатации электрического оборудования львиная доля логических схем используют в своей работе в качестве исполнительного органа катушку с магнитным сердечником.
Принцип работы данного устройства заключается в появлении магнитной силы внутри витков, которая притягивает соленоид и совершает механическую работу. За счет такого воздействия происходит перемещение контактов реле, открытие или закрытие клапанов, механическое включение кнопок и прочие манипуляции. Возможность перемещения того или иного ферромагнитного сердечника определяется параметрами катушки, которые и обуславливают величину электромагнитной силы.
Калькулятор для расчета электромагнитной силы
Полезная модель относится к устройствам для преобразования механической энергии при колебательном движении в электрический ток посредством постоянных магнитов и катушек. Известны аналогичные решения, содержащие цилиндрический корпус, на котором размещена цилиндрическая катушка с осевой обмоткой, магнитный сердечник цилиндрической формы с осевой намагниченностью, размещенный внутри корпуса см. Недостатком аналогов является сложность конструкции, недостаточная эффективность преобразования механической энергии при колебательном движении в электрический ток.
Ближайшим аналогом является линейный электрический генератор, содержащий цилиндрический корпус, на котором размещена цилиндрическая катушка с осевой обмоткой, магнитный сердечник цилиндрической формы с осевой намагниченностью, размещенный внутри цилиндрического корпуса, ограничительный элемент, размещенный внутри цилиндрического корпуса и выполненный в виде магнита, обращенного к магнитному сердечнику одноименным полюсом см.
Использование: а электроаппаратостроении.
Энциклопедия по машиностроению XXL
Автор: Mark A. Питтсбург, Пенсильвания, США. Резюме: Внимательное рассмотрение характеристик силовых катушек индуктивности часто является ключевым фактором успешного конструирования компактных и экономичных преобразователей с высоким к. Во многих вариантах применения катушек индуктивности порошковые сердечники обладают явными преимуществами в сравнении с сердечниками, изготовленными из других материалов — таких, как ферриты или стальные ламинаты. В распоряжении разработчика имеется множество вариантов выбора материала и формы порошкового сердечника, каждый из которых является выбором компромисса по таким характеристикам, как величина потерь, стоимость, габариты и простота намотки.
Кроме того, при изменении критериев конструирования изменяется комбинация преимуществ и недостатков каждого из материалов для порошкового сердечника. Понимание этих преимуществ и недостатков необходимо для осуществления правильного выбора.
Представляет собой электромеханический преобразователь низкого постоянного напряжения в высокое переменное напряжение. Катушка получила название по имени немецкого изобретателя Генриха Румкорфа , который запатентовал свою первую конструкцию катушки в году и организовал её успешное производство в своей мастерской в Париже. Более ранние разработки подобного устройства другими изобретателями относятся к году.
Катушка индуктивности — Виды катушек, практические опыты
Что такое катушка индуктивности
Что вы себе представляете под словом «катушка» ? Ну… это, наверное, какая-нибудь «фиговинка», на которой намотаны нитки, леска, веревка, да что угодно! Катушка индуктивности представляет из себя точь-в-точь то же самое, но вместо нитки, лески или чего-нибудь еще там намотана обыкновенная медная проволока в изоляции.
Изоляция может быть из бесцветного лака, из ПВХ-изоляции и даже из матерчатой. Тут фишка такая, что хоть и провода в катушке индуктивности очень плотно прилегают к друг другу, они все равно изолированы друг от друга. Если будете мотать катушки индуктивности своими руками, ни в коем случае не вздумайте брать обычный медный голый провод!
Индуктивность
Любая катушка индуктивности обладает индуктивностью. Индуктивность катушки измеряется в Генри (Гн), обозначается буковкой L и замеряется с помощью LC — метра.
Что такое индуктивность? Если через провод пропустить электрический ток, то он вокруг себя создаст магнитное поле:
где
В — магнитное поле, Вб
I — сила тока, А
А давайте возьмем и намотаем в спиральку этот провод и подадим на его концы напряжение
И у нас получится вот такая картина с магнитными силовыми линиями:
Грубо говоря, чем больше линий магнитного поля пересекут площадь этого соленоида, в нашем случае площадь цилиндра, тем больше будет магнитный поток (Ф).
Так как через катушку течет электрический ток, значит, через нее проходит ток с Силой тока (I), а коэффициент между магнитным потоком и силой тока называется индуктивностью и вычисляется по формуле:
С научной же точки зрения, индуктивность — это способность извлекать энергию из источника электрического тока и сохранять ее в виде магнитного поля. Если ток в катушке увеличивается, магнитное поле вокруг катушки расширяется, а если ток уменьшается , то магнитное поле сжимается.
Самоиндукция
Катушка индуктивности обладает также очень интересным свойством. При подаче на катушку постоянного напряжения, в катушке возникает на короткий промежуток времени противоположное напряжение.
Это противоположное напряжение называется ЭДС самоиндукции. Эта ЭДС зависит от значения индуктивности катушки. Поэтому, в момент подачи напряжения на катушку сила тока в течение долей секунд плавно меняет свое значение от 0 до некоторого значения, потому что напряжение, в момент подачи электрического тока, также меняет свое значение от ноля и до установившегося значения.
Согласно Закону Ома:
где
I — сила тока в катушке , А
U — напряжение в катушке, В
R — сопротивление катушки, Ом
Как мы видим по формуле, напряжение меняется от нуля и до напряжения, подаваемого в катушку, следовательно и ток тоже будет меняться от нуля и до какого то значения. Сопротивление катушки для постоянного тока также постоянное.
[quads id=1]
И второй феномен в катушке индуктивности заключается в том, что если мы разомкнем цепь катушка индуктивности — источник тока, то у нас ЭДС самоиндукции будет суммироваться к напряжению, которое мы уже подали на катушку.
То есть как только мы разрываем цепь, на катушке напряжение в этот момент может быть в разы больше, чем было до размыкания цепи, а сила тока в цепи катушки будет тихонько падать, так как ЭДС самоиндукции будет поддерживать убывающее напряжение.
Сделаем первые выводы о работе катушки индуктивности при подаче на нее постоянного тока.
При подаче на катушку электрического тока, сила тока будет плавно увеличиваться, а при снятии электрического тока с катушки, сила тока будет плавно убывать до нуля. Короче говоря, сила тока в катушке мгновенно измениться не может.
Типы катушек индуктивности
Катушки индуктивности делятся в основном на два класса: с магнитным и немагнитным сердечником. Снизу на фото катушка с немагнитным сердечником.
Но где у нее сердечник? Воздух — это немагнитный сердечник :-). Такие катушки также могут быть намотаны на какой-нибудь цилиндрической бумажной трубочке. Индуктивность катушек с немагнитным сердечником используется, когда индуктивность не превышает 5 миллигенри.
А вот катушки индуктивности с сердечником:
В основном используют сердечники из феррита и железных пластин. Сердечники повышают индуктивность катушек в разы. Сердечники в виде кольца (тороидальные) позволяют получить большую индуктивность, нежели просто сердечники из цилиндра.
Для катушек средней индуктивности используются ферритовые сердечники:
Катушки с большой индуктивностью делают как трансформатор с железным сердечником, но с одной обмоткой, в отличие от трансформатора.
Дроссель
Также есть особый вид катушек индуктивностей. Это так называемые дроссели. Дроссель — это катушка индуктивности, задача которой состоит в том, чтобы создать в цепи большое сопротивление для переменного тока, чтобы подавить токи высоких частот.
Постоянный ток через дроссель проходит без проблем. Почему это происходит, можете прочитать в этой статье. Обычно дроссели включаются в цепях питания усилительных устройств. Дроссели предназначены для защиты источников питания от попадания в них высокочастотных сигналов (ВЧ-сигналов). На низких частотах (НЧ) они используются в фильтрах цепей питания и обычно имеют металлические или ферритовые сердечники. Ниже на фото силовые дроссели:
Также существует еще один особый вид дросселей — это сдвоенный дроссель.
Он представляет из себя две встречно намотанных катушки индуктивности. За счет встречной намотки и взаимной индукции он более эффективен. Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания, а также в звуковой технике.
Что влияет на индуктивность?
От каких факторов зависит индуктивность катушки? Давайте проведем несколько опытов. Я намотал катушку с немагнитным сердечником. Ее индуктивность настолько мала, что LC — метр мне показывает ноль.
Имеется ферритовый сердечник
Начинаю вводить катушку в сердечник на самый край
LC-метр показывает 21 микрогенри.
Ввожу катушку на середину феррита
35 микрогенри. Уже лучше.
Продолжаю вводить катушку на правый край феррита
20 микрогенри. Делаем вывод, самая большая индуктивность на цилиндрическом феррите возникает в его середине. Поэтому, если будете мотать на цилиндрике, старайтесь мотать в середине феррита.
Это свойство используется для плавного изменения индуктивности в переменных катушках индуктивности:
где
1 — это каркас катушки
2 — это витки катушки
3 — сердечник, у которого сверху пазик под маленькую отвертку. Вкручивая или выкручивая сердечник, мы тем самым изменяем индуктивность катушки.
Экспериментируем дальше. Давайте попробуем сжимать и разжимать витки катушки. Для начала ставим ее в середину и начинаем сжимать витки
Индуктивность стала почти 50 микрогенри!
А давайте-ка попробуем расправим витки по всему ферриту
13 микрогенри. Делаем вывод: для максимальной индуктивности мотать катушку надо «виток к витку».
Убавим витки катушки в два раза. Было 24 витка, стало 12.
Совсем маленькая индуктивность. Убавил количество витков в 2 раза, индуктивность уменьшилась в 10 раз. Вывод: чем меньше количество витков — тем меньше индуктивность и наоборот. Индуктивность меняется не прямолинейно виткам.
[quads id=1]
Давайте поэкспериментируем с ферритовым кольцом.
Замеряем индуктивность
15 микрогенри
Отдалим витки катушки друг от друга
Замеряем снова
Хм, также 15 микрогенри. Делаем вывод: расстояние от витка до витка не играет никакой роли в катушке индуктивности тороидального исполнения.
Мотнем побольше витков. Было 3 витка, стало 9.
Замеряем
Офигеть! Увеличил количество витков в 3 раза, а индуктивность увеличилась в 12 раз! Вывод: индуктивность меняется не прямолинейно виткам.
Если верить формулам для расчета индуктивностей, индуктивность зависит от «витков в квадрате». Эти формулы я здесь выкладывать не буду, потому как не вижу надобности. Скажу только, что индуктивность зависит еще от таких параметров, как сердечник (из какого материала он сделан), площадь поперечного сечения сердечника, длина катушки.
Обозначение на схемах
Последовательное и параллельное соединение катушек индуктивности
При последовательном соединении индуктивностей, их общая индуктивность будет равняться сумме индуктивностей.
А при параллельном соединении получаем вот так:
При соединении индуктивностей должно выполняться правило, чтобы они были пространственно разнесены на плате. Это связано с тем, что при близком расположении друг друга их магнитные поля будут влиять с друг другом, и поэтому показания индуктивностей будут неверны. Не ставьте на одну железную ось две и более тороидальных катушек. Это может привести к неправильным показаниям общей индуктивности.
Резюме
Катушка индуктивности играет в электронике очень большую роль, особенно в приемопередающей аппаратуре. На катушках индуктивности строятся также различные фильтры для электронной радиоаппаратуры, а в электротехнике ее используют также в качестве ограничителя скачка силы тока.
Ребята из Паяльника забабахали очень неплохой видос про катушку индуктивности. Советую посмотреть в обязательном порядке:
» src=»https://www.youtube.com/embed/xdlkBcJWoqw?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>Соленоиды
Имеет ли значение форма железного сердечника?
Лучший способ сделать простой магнит — это иметь железный сердечник в форме буквы «С». Зазор, образованный буквой «С», должен быть как можно меньше и при этом быть вам полезным. Просто оберните проволоку вокруг утюга, и у вас есть магнит. Железо должно быть «мягким железом», а не твердой сталью, как болт. Если вам нужно использовать болт или резьбовой стержень, убедитесь, что это обычная сталь, а не нержавеющая или сверхвысокопрочная сталь. Нержавеющая сталь немагнитна (не будет работать), а высокопрочная сталь дает меньше магнитного поля, чем мягкая сталь. Если вы покупаете сталь, то постарайтесь получить сплав под названием «1010». Если вы учитесь в хорошей средней школе с хорошей мастерской по металлу, ваш учитель по металлу может помочь вам смягчить кусок стали путем отжига. Это просто означает, что вы нагреваете его и смягчаете сталь. После того, как вы согнули сталь в форме буквы «С», повторно отожгите ее, чтобы вернуть мягкость. При изгибе стали она затвердевает и ухудшает магнитные свойства.
Математическая формула, описывающая функцию магнита, называется законом Ампера. В нем говорится, что сила поля, умноженная на зазор, равна числу витков в катушке, умноженному на ток, умноженному на постоянную, называемую Mu.
Кроме того, хорошей идеей будет не снимать ток со слишком высокой скоростью. Вы должны найти оптимальный ток разряда, чтобы получить лучший срок службы батареи. Кроме того, вы должны оптимизировать конструкцию магнита, особенно катушки, чтобы она соответствовала вашей батарее. Приведенное выше уравнение говорит вам для данного тока и количества витков, какое магнитное поле вы получите. Другой известный закон, называемый законом Ома, говорит вам о соотношении между амперами, вольтами и сопротивлением.
Закон Ома говорит вам о падении напряжения при токе, который вы хотите для данного сопротивления, а формула для сопротивления говорит вам о сопротивлении выбранного вами провода. Теперь вам нужно оптимизировать конструкцию вашего магнита. Хитрость заключается в том, чтобы сделать катушку так, чтобы она эффективно разряжала аккумулятор при номинальном напряжении. Если у вас есть 12-вольтовая батарея глубокого разряда, вы можете разряжать ее при 12 вольтах и 5 амперах в течение длительного времени. Популярные рассчитаны на 120 ампер-часов. Это означает, что они будут работать в течение 24 часов при 5 амперах. Это также означает, что они будут работать при токе 20 ампер в течение 6 часов. Однако помните, что аккумулятор будет быстрее изнашиваться, если вы будете разряжать его большим током, и он точно не протянет долго, если вы берете более 50% доступного заряда. Итак, вы выбираете медный провод, сопоставляете падение напряжения, скажем, 5 ампер с доступными 12 вольтами, и у вас есть катушка.
Проверьте, сколько оборотов вы получите, и это ваш магнит. Если поле слишком низкое, вам нужно больше витков или более высокий ток. Просто отрегулируйте размер провода, чтобы он соответствовал требуемой силе тока, а напряжение на требуемых витках соответствует возможностям батареи. Для батареи на 120 ампер-часов лучше снять только 60, а затем остановиться и перезарядить. Хорошее эмпирическое правило для всех аккумуляторов глубокого цикла — не снимать более половины номинального заряда. В таком виде они служат очень долго. Другими распространенными батареями, которые вы, возможно, захотите рассмотреть, являются элементы «D». Они рассчитаны на 1,5 вольта. Они хороши только для токов в несколько миллиампер. Вы можете получить больше тока, поставив эти батареи параллельно. Если вам нужно большее напряжение, вы можете соединить их последовательно. Если это проект ярмарки домашних наук, и ваши родители помогают, то я бы использовал что-то вроде аккумулятора для садового трактора. Они рассчитаны на 12 вольт, они дешевы и перезаряжаемы.