Для чего 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. А между тем, без катушек индуктивности вся современная электротехника просто не могла бы существовать.

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:

• Катушка индуктивности
• Катушка индуктивности. Классификации катушек индуктивности
• Что такое катушка индуктивности и для чего она нужна
• Как выбрать катушку индуктивности?
• катушка индуктивности
• Перевод «катушка индуктивности» на английский
• Сердечники катушек индуктивности — выбор материала и формы
• Катушка индуктивности
• Выбор катушки индуктивности для фильтров подавления шумов в преобразователях системы электропитания
• Катушки индуктивности

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Дроссель, зачем нужен и что такое индуктивность

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.

А между тем, без катушек индуктивности вся современная электротехника просто не могла бы существовать. Давайте внимательно приглядимся. Грузоподъемники в форме шайб-элекромагнитов применяют по всему миру на протяжении многих лет для погрузки ферромагнитных отходов. Подав в рабочую обмотку электрическую мощность в 18кВт, можно удержать и погрузить за раз более 2 тонн железа, тогда как развиваемое при данной мощности отрывное усилие превышает 25 тонн.

Электромагнит диаметром примерно 1,5 метра просто цепляется крюком подъемного крана, запитывается, как правило, трехфазным переменным напряжением, и можно оперативно вести погрузку ферромагнитных материалов или каких-нибудь железных изделий. Секционированные обмотки нескольких катушек индуктивности получают ток, намагничивая сердечник из специального сплава, а он в свою очередь притягивает, допустим, металлолом, который требуется погрузить в вагоны.

Что если вам понадобилось периодически включать и выключать питание какой-нибудь электрической цепи, как-будто вы нажимаете на кнопку механического выключателя, при этом ставить полупроводниковый ключ не целесообразно, а механический выключатель или тумблер — не удобно и не эстетично?

Допустим, вам необходимо просто прикоснуться пальцем к сенсору, а результатом должен стать процесс подключения к или отключения от сети мощной нагрузки, например лампы или двигателя. На помощь приходят электромагнитные реле.

Благодаря реле вы можете отказаться от огромных кнопок выключателей, вместо этого теперь можно просто дотрагиваться до микрокнопок, на которые будет реагировать электронная схема, функция которой — подавать питание на обмотку реле или снимать с нее питание.

Обмотка реле — это обмотка электромагнита опять же катушка индуктивности , который притягивает подпружиненный контакт, выполняющий роль механического выключателя.

Для преобразования переменного напряжения и тока одной величины в переменное напряжение и ток другой величины, используют трансформаторы. Первичная и вторичная обмотки трансформатора, установленные на ферромагнитном сердечнике, — это катушки индуктивности. Первичная обмотка при прохождении по ее проводу переменного тока, создает в объеме сердечника переменный магнитный поток, который пронизывает витки вторичной обмотки, и наводит в ней ЭДС, создает напряжение вторичной обмотки.

Трансформаторы повышают напряжение электростанций и подают их на ЛЭП, а затем понижают напряжение от ЛЭП, и подают его в наши дома. Не было бы трансформаторов катушек индуктивности в роли первичной и вторичной обмоток — не было бы ни передачи, ни распределения электроэнергии. Не говоря уже о лабораторных автотрансформаторах, сварочных трансформаторах, трансформаторах на феррите в импульсных блоках питания, и конечно ни о каких катушках зажигания в автомобилях речи бы не шло, а ведь катушки зажигания — это тоже особые, но трансформаторы, то есть снова катушки индуктивности.

Для преобразования электроэнергии в импульсных источниках питания используются специальные катушки индуктивности — дроссели. Функция такой катушки — сначала накопить энергию в форме магнитного поля в сердечнике, запасти ее там, потом — отдать нагрузке.

Если трансформатор в одно и то же время преобразует электроэнергию, то дроссель — сначала энергию принимает, потом — отдает. Процесс преобразования электроэнергии у дросселя разделен во времени.

Тем не менее, вот вам снова применение катушки индуктивности, главного ее свойства. Импульс тока подается на обмотку дросселя, дроссель запасает энергию в магнитном поле. Затем импульс тока уже не действует, но к дросселю подключена нагрузка, и ток дросселя устремляется через нагрузку, но уже при другом напряжении, зависящем от временных характеристик схемы управления преобразователем. Так катушка индуктивности сплошь и рядом, например в энергосберегающих лампах, работает совместно с полупроводниковыми ключами.

Катушка индуктивности — это катушка с сердечником. А что если в качестве сердечника внутрь катушки, в ее поле действия, ввести какую-нибудь заготовку из ферромагнитного материала, который требуется нагреть вихревыми токами? Именно так работают индукционные печи и индукционные плиты.

Катушка индукционного нагревателя выступает для ферромагнитной заготовки индуктором, наводя в ней вихревые токи высокой частоты, приводящие к разогреву заготовки вплоть до плавления. Похожим образом действует и индукционная плита. Дно посуды разогревается вихревым током, словно сердечник катушки индуктивности, обмотка которой скрыта внутри панели индукционной плиты. Кстати, в схемах питания индукционных плит тоже используются катушки индуктивности — в роли импульсных трансформаторов и дросселей.

Катушка индуктивности обладает свойством препятствовать изменению тока, она проявляет своего рода электромагнитную инерционность, заставляя ток как-бы просачиваться сквозь себя, потому что пока ток нарастает через катушку, создаваемое им магнитное поле не может изменяться мгновенно, изменение требует времени, катушка индуктивности словно тормозит своим магнитным полем изменение тока в собственном проводе.

Данное свойство — препятствовать изменению тока — используется в индуктивных фильтрах ВЧ-помех. Для постоянного тока катушка не является сопротивлением, разве что сопротивление ее провода выступает активным сопротивлением, а вот для тока переменного, да высокочастотного коим являются например коммутационные помехи — катушка станет препятствием. Так фильтры на базе катушек индуктивности защищают сети и схемы от помех.

Колебательный контур — это катушка, в частности — катушка индуктивности с сердечником , соединенная с конденсатором. Колебательный контур как таковой служит обычно осциллирующей системой. Он имеет собственную резонансную частоту, и может поэтому выступать задающим звеном для получения или приема колебаний определенной частоты, например в радиосвязи.

Кстати, индукционные нагреватели зачастую имеют индуктор, соединенный параллельно с конденсатором, в таких условиях катушка индуктора тоже является составной частью колебательного контура. Кроме того, сам резонансный контур может выступать в качестве фильтра — пропускать и усиливать токи частот близких к собственной резонансной частоте, и подавлять частоты далекие от нее.

В радиоприемниках антенны на феррите — тоже являются частью перестраиваемого колебательного контура.

В двигателях и генераторах статор и ротор — это модифицированные катушки индуктивности. Ротор автомобильного генератора с обмоткой возбуждения и полюсными наконечниками — чем не катушка индуктивности? Статор этого же генератора имеет трехфазную обмотку — это своего рода модификация катушки индуктивности. Даже асинхронный двигатель — и тот имеет обмотку статора, которую можно тоже назвать катушкой индуктивности.

Мало того, индуктивности этих статорных катушек учитываются как таковые при подборе рабочих конденсаторов, например когда трехфазный двигатель необходимо адаптировать к питанию от однофазной цепи. Индуктивные датчики перемещения и положения — это катушки индуктивности с модифицированными сердечниками. Часть сердечника катушки в форме пластины, перемещаясь изменяет индуктивность катушки, и частотные параметры схемы изменяются из-за изменения индуктивности. Так фиксируется наличие объекта в поле действия датчика.

Или цилиндрический сердечник в форме штока может смещаться по мере движения связанного с ним объекта, и по частотным параметрам, связанным с изменяемой индуктивностью катушки, сердечник которой двигается, считывается информация о положении объекта.

В некоторых мониторах с электронно-лучевыми трубками поток заряженных частиц фокусируется и отклоняется специальными катушками отклоняющей системы. Катушки индуктивности отклоняющей системы установлены на ферритовом сердечнике особой формы, в который вставляется электронно-лучевая трубка. Регулируя ток в обмотках, схема изменяет параметры суммарного магнитного поля всех катушек системы, в результате лучу создается определенный путь для попадания в точно рассчитанное место на экране.

Подобно магниту, который притягивает железные предметы, катушка способна втянуть в себя ферромагнитный сердечник той или иной формы. Приблизительно по такому принципу работают некоторые электрические замки, электромагнитные клапана и, как пример, втягивающее реле автомобильного стартера, перемещающее бендикс, и удерживающее его некоторое время в рабочем положении, пока двигатель не будет пущен. Мощная катушка сначала втягивает якорь, затем удерживает его.

По выключении тока, бендикс возвращается на место пружиной. Токамаки — установки термоядерного синтеза, в которых удержание плазмы осуществляется путем создания вокруг нее магнитного поля, чтобы плазма двигалась бы только вдоль силовых линий, но не могла бы вырваться поперек них и нарушить процесс.

Внутри определенной конфигурации сверхпроводящих катушек, в самом простом случае — нанизанных по кругу на тор, плазма могла бы гипотетически кружить практически вечно. Как видно, катушки индуктивности нашли себя и в токамаках — тороидальных камерах с магнитными катушками. Название установки говорит само за себя. Говоря о катушках индуктивности, нельзя не вспомнить о легендарной катушке или резонансном трансформаторе Тесла. В данном случае катушка индуктивности работает одновременно и как трансформатор, и как колебательный контур, и как приемная антенна с открытой емкостью.

Здесь нет конденсатора параллельно резонирующей катушке, как в индукционном нагревателе, но есть уединенная емкость в виде тороида. Все эти параметры учитываются при настройке трансформатора Тесла. Казалось бы, просто заземленная катушка индуктивности с тороидом наверху, введенная в собственный резонанс.

Но как эффектно смотрится! Ранее ЭлектроВести писали , что группа ученых, работающих на ВМФ США, разработала сверхпроводник, который работает при комнатной температуре и изменит компьютерные системы будущего. Первый, который не нужно охлаждать или подвергать давлению. Впрочем, конкретных цифр в патентной заявке маловато. Только по-настоящему важные новости энергетики.

Использование материалов elektrovesti. Катушка индуктивности иногда дроссель — винтовая, спиральная или винтоспиральная катушка из свёрнутого изолированного проводника, обладающая значительной индуктивностью при относительно малой ёмкости и малом активном сопротивлении.

Как следствие, при протекании через катушку переменного электрического тока наблюдается её значительная инерционность. Грузоподъемный электромагнит Грузоподъемники в форме шайб-элекромагнитов применяют по всему миру на протяжении многих лет для погрузки ферромагнитных отходов.

Электромагнитное реле Что если вам понадобилось периодически включать и выключать питание какой-нибудь электрической цепи, как-будто вы нажимаете на кнопку механического выключателя, при этом ставить полупроводниковый ключ не целесообразно, а механический выключатель или тумблер — не удобно и не эстетично?

Трансформатор Для преобразования переменного напряжения и тока одной величины в переменное напряжение и ток другой величины, используют трансформаторы. Дроссель Для преобразования электроэнергии в импульсных источниках питания используются специальные катушки индуктивности — дроссели. Индукционные печи и индукционные плиты Катушка индуктивности — это катушка с сердечником. Фильтр ВЧ-помех Катушка индуктивности обладает свойством препятствовать изменению тока, она проявляет своего рода электромагнитную инерционность, заставляя ток как-бы просачиваться сквозь себя, потому что пока ток нарастает через катушку, создаваемое им магнитное поле не может изменяться мгновенно, изменение требует времени, катушка индуктивности словно тормозит своим магнитным полем изменение тока в собственном проводе.

В составе колебательного контура Колебательный контур — это катушка, в частности — катушка индуктивности с сердечником , соединенная с конденсатором. Роторы и статоры двигателей и генераторов В двигателях и генераторах статор и ротор — это модифицированные катушки индуктивности. Датчики перемещения и положения Индуктивные датчики перемещения и положения — это катушки индуктивности с модифицированными сердечниками. Направление луча в ЭЛТ В некоторых мониторах с электронно-лучевыми трубками поток заряженных частиц фокусируется и отклоняется специальными катушками отклоняющей системы.

Электроклапан, электрозамок, втягивающее реле Подобно магниту, который притягивает железные предметы, катушка способна втянуть в себя ферромагнитный сердечник той или иной формы. Катушки магнитного удержания плазмы Токамаки — установки термоядерного синтеза, в которых удержание плазмы осуществляется путем создания вокруг нее магнитного поля, чтобы плазма двигалась бы только вдоль силовых линий, но не могла бы вырваться поперек них и нарушить процесс. Катушка Тесла Говоря о катушках индуктивности, нельзя не вспомнить о легендарной катушке или резонансном трансформаторе Тесла.

Подпишитесь на ЭлектроВести в Твиттере. Читать ElektroVesti. Самое читаемое. Чистый термояд: зачем 35 стран строят самый большой в мире термоядерный реактор 6 дней назад. ТОП электромобилей года 6 дней назад. Во Львове завершили монтаж самой большой фасадной солнечной станции 1 день назад.

Катушка индуктивности. Классификации катушек индуктивности

Катушка индуктивности — свёрнутый в спираль изолированный проводник, обладающий значительной индуктивностью при относительно малой ёмкости и малом активном сопротивлении. Такая система способна запасать магнитную энергию при протекании электрического тока. Катушки индуктивности компании Shinhom используются для построения различных цепей с частотно-зависимыми свойствами, в импульсных стабилизаторах, а также используются в качестве электромагнитов и т. По заказу продукция может быть произведена с другими допусками. Катушки индуктивности Shinhom Катушка индуктивности — свёрнутый в спираль изолированный проводник, обладающий значительной индуктивностью при относительно малой ёмкости и малом активном сопротивлении.

Катушка индуктивности — свёрнутый в спираль изолированный проводник, обладающий значительной индуктивностью при относительно малой.

Что такое катушка индуктивности и для чего она нужна

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. Катушка индуктивности является устройством, фильтрующим ток. Создавая препятствия прохождению тока, фильтрующая катушка индуктивности фактически накапливает электрическую энергию по мере того, как переменный ток нарастает в каждом цикле, и высвобождает данную энергию, когда ток спадает до минимума.

Как выбрать катушку индуктивности?

Катушки индуктивности позволяют запасать электрическую энергию в магнитном поле. Типичными областями их применения являются сглаживающие фильтры и различные селективные цепи. Электрические характеристики катушек индуктивности определяются их конструкцией, свойствами материала магнитопровода и его конфигурацией, числом витков обмотки. Ниже приведены основные факторы, которые следует учитывать при выборе катушки индуктивности:.

Вы выбрали товар поставляемый на заказ сроком от 2 — 60 дней.

катушка индуктивности

Домашний адрес Blog Выбор катушки индуктивности для фильтров подавления шумов в преобразователях системы электропитания. Выбор катушки индуктивности для фильтров подавления шумов в преобразователях системы электропитания. Производители таких преобразователей иногда указывают рекомендованное значение индуктивности фильтра, но рабочие характеристики во всем диапазоне частот для таких компонентов, как катушки индуктивностей с одинаковыми базовыми характеристиками номинальными значениями индуктивности и тока у разных поставщиков могут иметь существенные различия. Из-за высоких кондуктивных наведенных и излучаемых ЭМП, это приводит к невыполнению требований в части ЭМС и отрицательным результатам при сертификации конечного оборудования. В этой статье рассматривается поведение катушек индуктивностей и причины изменение их характеристик в области высоких частот. Как правило это достигается изменениям скважности, через широтно-импульсную модуляцию, а иногда и дополнительно управлению частотой, для снижения потерь при малой нагрузке.

Перевод «катушка индуктивности» на английский

Обладает значительной индуктивностью при относительно малой электрической емкости и малом активном сопротивлении. Лугинский, М. Фези Жилинская, Ю. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, г. Катушка индуктивности — У этого термина существуют и другие значения, см. Катушка значения. Катушка индуктивности — 1. Катушка индуктивности Катушка Ндп.

Индуктивность (измеряется в Генри) — это эффект возникновения магнитного поля вокруг проводника с током. Ток, протекающий через катушку .

Сердечники катушек индуктивности — выбор материала и формы

Техническая информация. Катушка индуктивности — винтовая, спиральная или винтоспиральная катушка из свёрнутого изолированного проводника, обладающая значительной индуктивностью при относительно малой ёмкости и малом активном сопротивлении. Как следствие, при протекании через катушку переменного электрического тока, наблюдается её значительная инерционность.

Катушка индуктивности

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Что нужно знать о катушках индуктивности

Катушка индуктивности — элемент электрических цепей, способствующий накоплению энергии магнитного поля. С использованием изделий изготавливаются колебательные резонансные контуры. Катушка называется потому, что вокруг бобины-сердечника обматывается нить проволоки. Часто в радиотехнике элементы именуют индуктивностями.

Как следствие, при протекании через катушку переменного электрического тока наблюдается её значительная инерционность.

Выбор катушки индуктивности для фильтров подавления шумов в преобразователях системы электропитания

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Решите задачу по физике 1 ставка. Какая польза народному хозяйству от астрономии и теории эволюции? Независимые ученые узнали, что Человечество не вызвало Глобального Потепления. А Кто вызвал?

Катушки индуктивности

Область применения индуктивных катушек имеет достаточно широкий диапазон. Заместитель начальника цеха по подготовке производства Князев Дмитрий Алексеевич, тел. Калашников — лет Кодекс корпоративной этики Политика в области качества Политика управления персоналом Политика в области охраны труда Политика в области экологии Противодействие коррупции Архив Продукция Медицинская техника Товары народного потребления Энергосберегающее оборудование Автокомпоненты Электронно-коллиматорные прицелы Автоматизированные системы контроля Входной контроль Железнодорожная техника Производство печатных плат Моточные изделия Катамараны Реализация ТМЦ Технологии Литейное производство Холодная листовая штамповка Механообработка Производство деталей из пластмасс и резины Термическое производство Сварка, пайка Защитно-декоративные покрытия Сборочно-монтажное производство Производство гибридных микросборок Инструментальное производство Производство кабельных изделий Оказание метрологических услуг Контакты Новости Закупки Текущие закупки Результаты проведенных конкурсов Архив закупок Вакансии.

Катушка индуктивности для чего нужна

Катушка индуктивности inductor. В последнее время, применяются индукторы закрытые в корпуса из металлического сплава для уменьшения наводок, излучения , шумов и высокочастотного свиста при работе катушки. Дроссель служит для уменьшения пульсаций напряжения, сглаживания или фильтрации частотной составляющей тока и устранения переменной составляющей тока. Сопротивление дросселя увеличивается с увеличением частоты , а для постоянного тока сопротивление очень мало. Характеристики дросселя получаются от толщины проводника, количества витков , сопротивления проводника, наличия или отсутствия сердечника и материала, из которого сердечник сделан.

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:

• Катушка индуктивности в цепи переменного тока – принцип действия и значение
• Конец формы
• Катушки индуктивности в фильтрах колонок
• Катушки индуктивности
• Что такое катушка индуктивности и для чего она нужна
• Катушка индуктивности
• Для чего нужна катушка индуктивности
• Как выбрать катушку индуктивности?
• Устройство и принцип работы катушки индуктивности.
• Зачем используют дроссель для люминесцентных ламп?

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как работает катушка индуктивности и что такое самоиндукция.

Катушка индуктивности в цепи переменного тока – принцип действия и значение

Содержание: Определение и принцип действия Виды и типы катушек Для чего нужны и какие бывают Основные параметры Маркировка. Катушка индуктивности — это катушка смотанного в спираль или другую форму изолированного проводника. Основные особенности и свойства: высокая индуктивность при низкой ёмкости и активном сопротивлении. Она накапливает энергию в магнитном поле. На рисунке ниже вы видите её условное графическое обозначение на схеме УГО в разных видах и функциональных назначениях.

Она может быть с сердечником и без него. При этом с сердечником индуктивность будет в разы больше, чем если его нет. От материала, из которого изготовлен сердечник, также зависит величина индуктивности. Сердечник может быть сплошным или разомкнутым с зазором. Это значит, что катушка индуктивности — это своего рода инерционный элемент в электрической цепи реактивное сопротивление.

Давайте поговорим, как работает это устройство? Чем больше индуктивность, тем больше изменение тока будет отставать от изменения напряжения, а в цепях переменного тока — фаза тока отставать от фазы напряжения. В этом и заключается принцип работы катушек индуктивности — накопление энергии и задерживание фронта нарастания тока в цепи. Из этого же вытекает и следующий факт: при разрыве в цепи с высокой индуктивностью напряжение на ключе повышается и образуется дуга , если ключ полупроводниковый — происходит его пробой.

Для борьбы с этим используются снабберные цепи, чаще всего из резистора и конденсатора , установленного параллельно ключу. Конструкция отличается в зависимости от характеристик катушки, например, намотка может быть однослойной и многослойной, намотанной виток к витку или с шагом. Шаг между витками может быть постоянным или прогрессивным изменяющимся по длине катушки. Способ намотки и конструкция влияют на конечные размеры изделия. Отдельно стоит рассказать о том, как устроена катушка с переменной индуктивностью, их еще называют вариометры.

На практике можно встретить разные решения:. По способу намотки бывают также различными, например, фильтры со встречной намоткой подавляют помехи из сети , а намотанные в одну сторону согласованная намотка подавляют дифференциальные помехи. В зависимости от того, где применяется катушка индуктивности и её функциональных особенностей, она может называться по-разному: дроссели, соленоиды и прочее. Давайте рассмотрим, какие бывают катушки индуктивности и их сферу применения.

Обычно так называются устройства для ограничения тока, область применения:. Контурные катушки индуктивности. Используются в паре с конденсатором в колебательном контуре. Резонансная частота подбирается под частоту приема или передачи в радиосвязи.

У них должна быть высокая добротность. Как было сказано — это настраиваемые или переменные катушки индуктивности. Чаще всего используются в тех же колебательных контурах для точной настройки частоты резонанса. Соленоид — так называется катушка, длина которой значительно больше диаметра. Таким образом внутри соленоида образуется равномерное магнитное поле.

Чаще всего соленоиды используются для совершения механической работы — поступательного движения. Такие изделия называют еще электромагнитами. Это может быть активатор замка в автомобиле, шток которого втягивается после подачи на соленоид напряжения, и звонок, и различные исполнительные электромеханические устройства типа клапанов, грузоподъёмные магниты на металлургических производствах.

В реле, контакторах и пускателях соленоид также выполняет функцию электромагнита для привода силовых контактов. Но в этом случае его чаще называют просто катушка или обмотка реле пускателя, контактора соответственно , как выглядит, на примере малогабаритного реле вы видите ниже. Рамочные и кольцевые антенны.

Их назначение — передача радиосигнала. Используются в иммобилайзерах автомобилей, металлодетекторах и для беспроводной связи. Индукционные нагреватели, тогда она называется индуктором, вместо сердечника помещают нагреваемое тело обычно металл. Для обозначения номинала катушки индуктивности используют буквенную или цветовую маркировку. Есть два вида буквенной маркировки. Цветовую маркировку можно распознать аналогично таковой на резисторах.

Воспользуйтесь таблицей, чтобы расшифровать цветные полосы или кольца на элементе. Первое кольце иногда делают шире остальных. На это мы и заканчиваем рассматривать, что собой представляет катушка индуктивности, из чего она состоит и зачем нужна.

Напоследок рекомендуем посмотреть полезное видео по теме статьи:. Ваш e-mail не будет опубликован. Вы здесь: Главная База знаний Основы электротехники и электроники. Автор: Александр Мясоедов.

Что такое катушка индуктивности и для чего она нужна. Опубликовано: Статья Видео Катушки индуктивности нашли широкое применение в электротехнике в качестве накопителей энергии, колебательных контуров, ограничения тока. Поэтому их можно встретить везде, начиная от портативной электроники, заканчивая подстанциями в виде гигантских реакторов. В этой статье мы расскажем, что это такое катушка индуктивности, а также какой у нее принцип работы и многое другое.

Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Другие статьи по теме Что такое фоторезисторы, как они работают и где используются.

Конец формы

Что нового? Зачем нужна индуктиыность? Если это ваш первый визит, рекомендуем почитать справку по сайту. Для того, чтобы начать писать сообщения, Вам необходимо зарегистрироваться. Для просмотра сообщений регистрация не требуется.

В целом, мы определили, что такое катушка индуктивности, для чего она нужна, и какие характеристики для расчета ее параметров важны, однако до .

Катушки индуктивности в фильтрах колонок

Рассмотрим цепь, содержащую в себе катушку индуктивности , и предположим, что активное сопротивление цепи, включая провод катушки, настолько мало, что им можно пренебречь. В этом случае подключение катушки к источнику постоянного тока вызвало бы его короткое замыкание, при котором, как известно, сила тока в цепи оказалась бы очень большой. Иначе обстоит дело, когда катушка присоединена к источнику переменного тока. Короткого замыкания в этом случае не происходит. Это говорит о том. Каков характер этого сопротивления и чем оно обусловливается? Чтобы ответить ил этот вопрос, вспомним явление самоиндукции. Всякое изменение тока в катушке вызывает появление в ней ЭДС самоиндукции, препятствующей изменению тока. Величина ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна величине индуктивности катушки и скорости изменения тока в ней.

Катушки индуктивности

Люминесцентные лампы в качестве источника света достаточно часто можно встретить как в просторных общественных местах, так и в квартирах. Столь большой спрос на них обусловлен, прежде всего, их экономичными свойствами. Если провести их сравнение с лампами накаливания, то, безусловно, они выигрывают практически по всем параметрам высокий КПД и высокая светоотдача, долговечность. Но есть одно но, которое в некоторой степени может, является как преимуществом, так и недостатком.

Катушки индуктивности, как пассивные элементы электрических цепей, традиционно применяются в радио и электротехнике. В данных областях используются два главных взаимосвязанных свойства катушек индуктивности — свойство оказывать сопротивление переменному току и свойство накапливать энергию в магнитном поле при прохождении тока.

Что такое катушка индуктивности и для чего она нужна

Сегодня нами будет рассмотрена катушка индуктивности в цепи переменного тока, узнаем, в чем бы была разница, если бы цепь питалась от постоянного тока, а также много интересных особенностей этого простого, но очень важного радиоэлемента. Для начала давайте определим назначение этой детали, а также основные понятия и термины, связанные с ней. Катушка индуктивности — это радиоэлемент, применяющийся в разных схемах для следующего:. Представляет собой данный элемент спиральную, винтовую или винтоспиральную катушку, сделанную из изолированного проводника. Деталь обладает относительно малой емкостью и малым активным сопротивлением, при этом у него имеет высокая индуктивность, то есть способность возникновения ЭДС электродвижущей силы в проводнике, при протекании в цепи электрического тока. Интересно знать!

Катушка индуктивности

Катушка индуктивности — деталь, которая имеет спиральную обмотку и может концентрировать переменное магнитное поле. В отличие от резисторов и конденсаторов катушки индуктивности являются нестандартными радиодеталями и их конструкция определяется назначением конкретного устройства. Основные параметры катушки индуктивности: Индуктивность Добротность катушки индуктивности Собственная ёмкость катушки индуктивности Температурная стабильность температурный коэффициент Величина индуктивности прямо пропорциональна размерам катушки и количеству витков. Индуктивность также зависит от материала сердечника, введённого в катушку и наличия экрана. Расчёт катушки индуктивности выполняется с учётом этих факторов.

1 Дроссель для люминесцентных ламп; 2 Для чего нужен; 3 Принцип Обозначение катушки индуктивности в цепи подключения.

Для чего нужна катушка индуктивности

Катушка индуктивности inductor. При прохождении тока, вокруг скрученного проводника катушки , образуется магнитное поле она может концентрировать переменное магнитное поле , что и используется в радио- и электро- технике. В последнее время, применяются индукторы закрытые в корпуса из металлического сплава для уменьшения наводок, излучения, шумов и высокочастотного свиста при работе катушки.

Как выбрать катушку индуктивности?

Стандартная конструкция катушки индуктивности состоит из изолированного провода с одной или несколькими жилами, намотанными в виде спирали на каркас из диэлектрика, имеющего прямоугольную, цилиндрическую или тороидальную форму. Иногда, конструкции катушек бывают бескаркасными. Наматывание провода производится в один или несколько слоев. Для того, чтобы увеличить индуктивность, используются сердечники из ферромагнитов. Они же позволяют изменять индуктивность в определенных пределах. Не всем до конца понятно, для чего нужна катушка индуктивности.

Что такое катушка индуктивности, представляют все — это всего лишь провод, свернутый кольцами. Когда намотан на каркас, когда с сердечником внутри, когда просто стоит как пружинка, а когда нарисован в виде спирали дорожками на плате или даже внутри микросхемы.

Устройство и принцип работы катушки индуктивности.

Катушка индуктивности — элемент электрических цепей, способствующий накоплению энергии магнитного поля. С использованием изделий изготавливаются колебательные резонансные контуры. Катушка называется потому, что вокруг бобины-сердечника обматывается нить проволоки. Часто в радиотехнике элементы именуют индуктивностями. Подходит случаю, конструкции иной раз мало напоминают катушку.

Зачем используют дроссель для люминесцентных ламп?

Как ее можно расчитать? Вход Регистрация. Вопросы Без ответов Теги Пользователи Задать вопрос. Сайт «Электронщики» — скорая помощь для радиолюбителей.

FCoil.Технология изготовления аудио индуктивностей

Технология производства аудио индуктивностей FCoil.

Процесс производства индуктивностей FCoil включает 8 операций, что на много длиннее чем у азиатских и «европейских» производителей, которые ограничиваются, как правило, 3-4  операциями (намотка, фиксация конца, маркировка).

 

Операции технологического процесса производства аудио индуктивностей FCoil:

1. Сборка каркаса.

2. Нанесение виброизолирующего слоя.

3. Намотка индуктивности.

4. Подстройка параметров.

5. Нанесение покрытия Jute.

6. Пропитка индуктивности.

7. Маркировка индуктивности.

8.  Упаковка и отгрузка заказчику.

 

1. Сборка каркаса.

Склеиваются деревянные каркасы из предварительно нарезанные на ЧПУ деталей. Выбор в пользу деревянного каркаса обусловлено тем, что нужно получить высокопрочную катушку, выдерживающую большое усилие при намотке провода. По этой причине тело намотки катушки выполнено из дерева, а посадочное отверстие специально уменьшено. Так же стоит обратить внимание на геометрию катушки, она специально оптимизирована для намотки аудио индуктивностей, длина намотки катушки всегда в 2 раза меньше диаметра начала намотки. А диаметр щеки катушки позволяет намотать  обмотку толщиной равной длине намотки.  Только такая геометрия позволяет получить индуктивность с высокими техническими показателями, которые гарантируют высокое качество звука. Сложность таких катушек заключается в большом количестве слоев, их количество может достигать 10-12. Это приводит к большому давлению на щеки каркаса. Поэтому обычные пластиковые АБС каркасы разлетаются, после снятия изделия с оснастки (если каркас не успел лопнуть в начале намотки по телу).

 Из всех правил есть исключения, например для ВЧ диапазона, начиная с 5-6 кГц, лучше использовать каркас геометрией RxR, что позволяет получить более высокую добротность на высоких частотах. В данный момент мы заканчиваем разработку подобной линейки индуктивностей HCoil.

       Стоит обратить внимание азиатские и «европейские» производители недорогих индуктивностей изменяют геометрию, делают длину намотки 2-3 раза больше чем диаметр намотки,  чтобы уменьшить количество слоев и максимальный диаметр индуктивности. Это обусловлено тем, что для намотки индуктивностей большего диаметра нужен более мощный станок, да и работать с большим количеством слоев занимает больше времени, требует более высокой квалификации от оператора станка.

Самые дешевые же индуктивности зачастую мотаются вообще без каркаса. Что делает индуктивность мене стойкой к вибрации. Микрофонный эффект у подобных катушек самый высокий, особенно если индуктивности не пропитываются лаком или не спекаются.

 

2. Нанесение виброизолирующего слоя.

На каркас, на тело катушки, наносится ПВХ пленка, которая выступает в роли амортизатора/изолятора, который демпфирует (устраняет) передачу вибрации от каркаса к обмотке.  Данная операция первый шаг по снижению микрофонного эффекта и повышению степени виброизоляции.

 

3. Намотка индуктивности.

Каркас устанавливается в оснастку, закрепленную на станке, и выполняется намотка самой индуктивности. После завершения намотки конец провода временно фиксируется. Стоит отметить, настройка станка под изделие занимает от 10-30 минут (зависит серийное изделие или заказное), намотка же самой индуктивности в среднем занимает 2-3 минуты, включая время установки и снятия изделия. Оснастка требуется для поддержания щек катушки при выполнении намотки, иначе они будут отгибаться врозь, под давлением наматываемой обмотки. Для намотки с июня 2017 года мы используем провод, изготовленный из меди повышенной частоты М00к, который так же используется при изготовлении акустических кабелей SP. К сожалению для оператора станка, данный провод намного жестче чем ПЭТВ, который обычно используется при изготовлении моточных изделий включая индуктивности. Это обусловлено тем, что более чистая медь и так жестче, так  она ещё не подвергается отжигу, который делает медь мягкой. Поэтому требуется очень большое натяжение при намотке данной меди, особенно проводом диаметром более 1,8 мм. Намотка подобных изделий М00к ручным способом просто не возможна. На данный момент проводим работы по разработке индуктивностей нового поколения аудио индуктивностей FLCoil, изготовленных на базе лицендрата. Первые эксперименты показали, что на каркасе геометрии RxR, индуктивность значительно превосходит по параметрам ленточные индуктивности, что выражается более открытом звучании.

Видео намотки индуктивности FCoil проводом диаметром 0,71 мм

Видео намотки индуктивности FCoil проводом диаметром 1,5 мм

 

Стоит обратить внимание у азиатских и «европейских» производителей на этом, как правило, заканчивается производственный процесс,  изделие передается на маркировку и упаковку.

 

        Если говорить от типах намоток, то самый распространенный тип намотки «рядовой, виток к витку». Это обусловлено тем, что данную намотку проще всего выполнять на станке. Для аудио индуктивностей более предпочтительней намотка «уневерсаль», так как сводит к минимуму паразитную емкость микрофонный эффект, да и делает обмотку более жесткой. Но изделие при этом становится более громоздким, имеет более большие размеры. Изготовить обмотку «универсаль» на много сложнее.

 

4. Подстройка параметров.

Индуктивность в ручную подстраивается до необходимого номинала,  точность подстройки +/‑1,5%. Как правило, индуктивность настраивают на значение выше номинала на 0,6-0,8%. Это делается специально, так как при пропитке лаком, значение индуктивности снижается на 0,3-0,5% в зависимости от количества слоев. Для подстройки индуктивностей мы используем приборы с базовой точность 0,2%.

 

5. Нанесение покрытия Jute.

Индуктивность возвращается на намоточный станок, где на неё наносится натуральный джутовый шнур. Главная задача данного материала покрыть всю открытую поверхность.  Это второй шаг по снижению микрофонного эффекта и повышению степени виброизоляции. Уникальная особенность джутового шнура  в том, что при пропитке лаком он сильно расширяется, что в сочетании с природной прочностью позволяет ещё сильнее сдавить обмотку. Плотность пропитанного шнура не однородна, с наружи материал получается рыхлым, так как он при пропитке мог спокойно расширяться, изнутри наоборот очень плотный, так как расширяться было некуда. Рыхлый слой материла выступает виброизолятором внешних слоев обмотки катушки индуктивности. Внутренний гарантирует стабильность параметров во всем диапазоне токов, предотвращая самомодуляцию (индуктивности при пропускании тока начинает вибрировать меня свои параметры, параметры меняясь модулируют сигнал) на средних и больших токах.

 

6. Пропитка индуктивности.

Индуктивности отправляются на пропитку. Изделия полностью погружаются в лак. В момент пропитки обмотки происходит так же покрытия защитным слоем лака и каркаса. После покрытия слоем лака, индуктивность выдерживают 24 часа. После выдержки операция пропитки повторяется. Повторная сушка так же 24 часа. Индуктивности сушат при температуре не выше 50-60 градусов, низкая температура не дает материалу расширятся, расширение материла привело бы к разбалтыванию (растяжению) слов обмотки индуктивности и покрытия Jute.

 

7. Маркировка индуктивности.

Спустя 2-е суток индуктивность, после пропитки, отправляется на проверку параметров. Оператор проверяет соответствие параметров номиналу, выполняет маркировку изделия и обрезку выводов в размер.

 

8.  Упаковка и отгрузка заказчику.

 

 

Только пройдя все эти этапы, индуктивность может быть отгружена заказчику, проблемы хотя бы на одном из этих этапов и индуктивность ни когда не покинет стены предприятия. Благодаря уникальным технологиям, современным материалам и сложному многоэтапному технологическому процессу нам удается получать уникальные аудио индуктивности FCoilне имеющие налогов в мире.

Катушка индуктивности. Описание, характеристики, формула расчета

Катушка индуктивности является пассивным компонентом электронных схем, основное предназначение которой является сохранение энергии в виде магнитного поля. Свойство катушки индуктивности чем-то схоже с конденсатором, который хранит энергию в виде электрического поля.

Индуктивность (измеряется в Генри) — это эффект возникновения магнитного поля вокруг проводника с током. Ток, протекающий через катушку индуктивности, создает магнитное поле, которое имеет связь с электродвижущей силой (ЭДС) оказывающее противодействие приложенному напряжению.

Возникающая противодействующая сила (ЭДС) противостоит изменению переменного напряжения и силе тока в катушке индуктивности. Это свойство индуктивной катушки называется индуктивным сопротивлением. Следует отметить, что индуктивное сопротивление находится в противофазе к емкостному реактивному сопротивлению конденсатора в цепи переменного тока. Путем увеличения числа витков можно повысить индуктивность самой катушки.

Накопленная энергия в индуктивности

Как известно магнитное поле обладает энергией. Аналогично тому, как в полностью заряженном конденсаторе существует запас электрической энергии, в индуктивной катушке, по обмотке которой течет ток, тоже существует запас — только уже магнитной энергии.

Энергия, запасенная в катушке индуктивности равна затраченной энергии необходимой для обеспечения протекания тока I в противодействии ЭДС. Величина запасенной энергии в индуктивности можно рассчитать по следующей формуле:

где L — индуктивность, I — ток, протекающий через катушку индуктивности.

Множители и приставки СИ для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований

Кратные приставки СИ	Дольные приставки СИ
Дека-(101).	Деци- (10−1).
Гекто- (102).	Санти- (10−2).
Кило- (103).	Милли- (10−3).
Мега- (106).	Микро- (10−6).
Гига- (109).	Нано- (10−9).
Тера- (1012).	Пико- (10−12).
Пета- (1015).	Фемто- (10−15).
Экса- (1018).	Атто- (10−18).
Зетта- (1021).	Зепто- (10−21).
Иотта- (1024).	Иокто- (10−24).

Гидравлическая модель

Работу катушки индуктивности можно сравнить с работой гидротурбины в потоке воды. Поток воды, направленный сквозь еще не раскрученную турбину, будет ощущать сопротивление до того момента, пока турбина полностью не раскрутится.

Далее турбина, имеющая определенную степень инерции, вращаясь в равномерном потоке, практически не оказывая влияния на скорость течения воды. В случае же если данный поток резко остановить, то турбина по инерции все еще будет вращаться, создавая движение воды. И чем выше инерция данной турбины, тем больше она будет оказывать сопротивление изменению потока.

Блок питания 0…30 В / 3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Подробнее

Также и индуктивная катушка сопротивляется изменению электрического тока протекающего через неё.

Индуктивность в электрических цепях

В то время как конденсатор оказывает сопротивление изменению переменного напряжения, индуктивность же сопротивляется переменному тока. Идеальная индуктивность не будет оказывать сопротивление постоянному току, однако, в реальности все индуктивные катушки сами по себе обладают определенным сопротивлением.

В целом, отношение между изменяющимися во времени напряжением V(t) проходящим через катушку с индуктивностью L и изменяющимся во времени током I(t), проходящим через нее можно представить в виде дифференциального уравнения следующего вида:

Когда переменный синусоидальной ток (АС) протекает через катушку индуктивности, возникает синусоидальное переменное напряжение (ЭДС). Амплитуда ЭДС зависит от амплитуды тока и частоте синусоиды, которую можно выразить следующим уравнением:

где ω является угловой частотой резонансной частоты F:

Причем, фаза тока отстает от напряжения на 90 градусов. В конденсаторе же все наоборот, там ток опережает напряжение на 90 градусов. Когда индуктивная катушка соединена с конденсатором (последовательно либо параллельно), то образуется LC цепь, работающая на определенной резонансной частоте.

Индуктивное сопротивление ХL определяется по формуле:

где ХL — индуктивное сопротивление, ω — угловая частота, F — частота в герцах, и L индуктивность в генри.

Индуктивное сопротивление — это положительная составляющая импеданса. Оно измеряется в омах. Импеданс катушки индуктивности (индуктивное сопротивление) вычисляется по формуле:

Схемы соединения катушек индуктивностей

Параллельное соединение индуктивностей

Напряжение на каждой из катушек индуктивностей, соединенных параллельно, одинаково. Эквивалентную (общую) индуктивность параллельно соединенных катушек можно определить по формуле:

Последовательное соединение индуктивностей

Ток, протекающий через катушки индуктивности соединенных последовательно, одинаков, но напряжение на каждой катушке индуктивности отличается. Сумма разностей потенциалов (напряжений) равна общему напряжению. Общая индуктивность последовательно соединенных катушек можно высчитать по формуле:

Эти уравнения справедливы при условии, что магнитное поле каждой из катушек не оказывает влияние на соседние катушки.

Взаимоиндуктивность двух параллельных двухпроводных линий

Пусть две параллельные двухпроводные линии расположены симметрично так, как это было показано на рис. 1.4. При условии d> г0 внутренним потоком в проводах по сравнению с внешним можно пренебречь. Магнитный поток, пронизывающий первую линию и созданный током I2 второй, может быть найден как сумма потоков, создаваемых каждым из проводов второй линии в отдельности. Тогда магнитный поток, пронизывающий первую линию,

расстояния от провода линии 1 до проводов линии 2 .

Магнитный поток Ф одновременно является потокосцеплением первой линии, так как сцепляется с ней один раз; поэтому

а взаимоиндуктивность

Для уменьшения коэффициента связи между линиями связи l и передачи 2 применяют транспозицию линии связи, заключающуюся в перекрещивании проводов линии связи через равные расстояния; тогда суммарное потокосцепление будет равно нулю.

Добротность катушки индуктивности

На практике катушка индуктивности имеет последовательное сопротивление, созданное медной обмоткой самой катушки. Это последовательное сопротивление преобразует протекающий через катушку электрический ток в тепло, что приводит к потере качества индукции, то есть добротности. Добротность является отношением индуктивности к сопротивлению.

Добротность катушки индуктивности может быть найдена через следующую формулу:

где R является собственным сопротивлением обмотки.

Катушка индуктивности. Формула индуктивности

Базовая формула индуктивности катушки:

• L = индуктивность в генри
• μ 0 = проницаемость свободного пространства = 4π × 10 -7 Гн / м
• μ г = относительная проницаемость материала сердечника
• N = число витков
• A = Площадь поперечного сечения катушки в квадратных метрах (м 2 )
• l = длина катушки в метрах (м)

Индуктивность прямого проводника:

• L = индуктивность в нГн
• l = длина проводника
• d = диаметр проводника в тех же единицах, что и l

Индуктивность катушки с воздушным сердечником:

• L = индуктивность в мкГн
• r = внешний радиус катушки
• l = длина катушки
• N = число витков

Индуктивность многослойной катушки с воздушным сердечником:

• L = индуктивность в мкГн
• r = средний радиус катушки
• l = длина катушки
• N = число витков
• d = глубина катушки

Индуктивность плоской катушки:

• L = индуктивность в мкГн
• r = средний радиус катушки
• N = число витков
• d = глубина катушки

ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА.

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Накопленная энергия в индуктивности Гидравлическая модель Индуктивность в электрических цепях Схемы соединения катушек индуктивностей Параллельное соединение индуктивностей Последовательное соединение индуктивностей Добротность катушки индуктивности Катушка индуктивности. Формула индуктивности Базовая формула индуктивности катушки Индуктивность прямого проводника Индуктивность катушки с воздушным сердечником Индуктивность многослойной катушки с воздушным сердечником Индуктивность плоской катушки Конструкция катушки индуктивности Применение катушек индуктивности Расчет катушек индуктивности Метод определения собственной ем­кости катушек Расчет и изготовление плоских катушек индуктивности Расчет однослойной катушки

Катушка индуктивности

— является пассивным компонентом электронных схем, основное предназначение которой является сохранение энергии в виде магнитного поля. Свойство катушки индуктивности чем-то схоже с конденсатором, который хранит энергию в виде электрического поля.

Индуктивность (измеряется в Генри) — это эффект возникновения магнитного поля вокруг проводника с током. Ток, протекающий через катушку индуктивности, создает магнитное поле, которое имеет связь с электродвижущей силой (ЭДС) оказывающее противодействие приложенному напряжению.

Возникающая противодействующая сила (ЭДС) противостоит изменению переменного напряжения и силе тока в катушке индуктивности. Это свойство индуктивной катушки называется индуктивным сопротивлением. Следует отметить, что индуктивное сопротивление находится в противофазе к емкостному реактивному сопротивлению конденсатора в цепи переменного тока. Путем увеличения числа витков можно повысить индуктивность самой катушки.

Конструкция катушки индуктивности

Катушка индуктивности представляет собой обмотку из проводящего материала, как правило, медной проволоки, намотанной вокруг либо железосодержащего сердечника, либо вообще без сердечника.

Применение в качестве сердечника материалов с высокой магнитной проницаемостью, более высокой чем воздух, способствует удержанию магнитного поля вблизи катушки, тем самым увеличивая ее индуктивность. Индуктивные катушки бывают разных форм и размеров.

Большинство изготавливаются путем намотки эмалированного медного провода поверх ферритового сердечника.

Некоторые индуктивные катушки имеют регулируемый сердечник, при помощи которого обеспечивается изменение индуктивности.

Миниатюрные катушки могут быть вытравлены непосредственно на печатной плате в виде спирали. Индуктивности с малым значением могут быть расположены в микросхемах с использованием тех же технологических процессов, которые используются при создании транзисторов.

Применение катушек индуктивности

Индуктивности широко используются в аналоговых схемах и схемах обработки сигналов. Они в сочетании с конденсаторами и другими радиокомпонентами образуют специальные схемы, которые могут усилить или отфильтровать сигналы определенной частоты.

Катушки индуктивности получили широкое применение начиная от больших катушек индуктивности, таких как дроссели в источниках питания, которые в сочетании с конденсаторами фильтра устраняют остаточные помехи и другие колебания на выходе источника питания, и до столь малых индуктивностей, которые располагаются внутри интегральных микросхем.

Две (или более) катушки индуктивности, которые соединены единым магнитным потоком, образуют трансформатор, являющимся основным компонентом схем работающих с электрической сетью электроснабжения. Эффективность трансформатора возрастает с увеличением частоты напряжения.

По этой причине, в самолетах используется переменное напряжение с частотой 400 герц вместо обычных 50 или 60 герц, что в свою очередь позволяет значительно сэкономить на массе используемых трансформаторов в электроснабжении самолета.

Так же индуктивности используются в качестве устройства для хранения энергии в импульсных стабилизаторах напряжения, в высоковольтных электрических системах передачи электроэнергии для преднамеренного снижения системного напряжения или ограничения ток короткого замыкания.

Историческая справка

Символ L, используемый для обозначения индуктивности, был принят в честь Эмилия Христиановича Ленца (Heinrich Friedrich Emil Lenz), который известен своим вкладом в изучение электромагнетизма, и который вывел правило Ленца о свойствах индукционного тока. Единица измерения индуктивности названа в честь Джозефа Генри (Joseph Henry), который открыл самоиндукцию. Сам термин индуктивность был предложен Оливером Хевисайдом (Oliver Heaviside) в феврале 1886 года.

В числе учёных, принявших участие в исследованиях свойств индуктивности и разработке различных её применений, необходимо упомянуть сэра Генри Кавендиша, который проводил эксперименты с электричеством; Майкла Фарадея, который открыл электромагнитную индукцию; Николу Тесла, который известен своей работой над системами передачи электричества; Андре-Мари Ампера, которого считают первооткрывателем теории об электромагнетизме; Густава Роберта Кирхгофа, который исследовал электрические цепи; Джеймса Кларка Максвелла, который исследовал электромагнитные поля и частные их примеры: электричество, магнетизм и оптику; Генри Рудольфа Герца, который доказал, что электромагнитные волны действительно существуют; Альберта Абрахама Майкельсона и Роберта Эндрюса Милликена. Конечно, все эти ученые исследовали и другие проблемы, о которых здесь не упоминается.

Russian Hamradio — Прибор для обнаружения короткозамкнутых витков в катушках индуктивности.

Прибор для обнаружения короткозамкнутых витков в катушках индуктивности. Главная Вероятно, многие замечали, проверяя целостность обмоток электродвигателей, трансформаторов, дросселей с помощью тестера, что если разорвать цепь «катушка индуктивности — тестер”, а затем тут же случайно коснуться выводов катушки, то можно почувствовать слабый электроудар. Можно этому эффекту не придать никакого значения, можно подумать о том, что вероятно проявляется ЭДС самоиндукции катушки, а можно и призадуматься: «А нельзя ли как-то из этого извлечь пользу?” Оказалось, что можно, т.к. ЭДС самоиндукции катушки индуктивности представляет собой вполне конкретный бросок напряжении, амплитуда которого зависит от напряжении питания разрываемой цепи, от индуктивности катушки и от ее добротности. При экспериментальной проверке выяснилось, что если параллельно проверяемой катушке подключить неоновую лампочку типа ТН-0,2, ТН-0,3 и т.п., то при разрыве цепи «источник питания — катушка” ЭДС самоиндукции катушки вызывает вспышки неоновой лампочки, которые тем ярче, чем выше напряжение питания проверяемой цепи, индуктивность катушки и ее добротность. Именно этому условию отвечают сетевые обмотки силовых трансформаторов, просто высоковольтные обмотки трансформаторов, обмотки дросселей со значительной индуктивностью, обмотки электродвигателей, т.е. именно те узлы электрооборудования, которые наиболее подвержены выходу из строя из-за электрических перегрузок, приводящих к перегреву обмоток, нарушению изоляции между витками обмотки и появлению короткозамкнутых витков. К.э. витки могут появиться и из-за механических повреждений обмоток. Но в любом случае при их появлении катушка индуктивности (обмотка) резко снижает свою добротность, уменьшается ее сопротивление токам промышленной частоты и она будет нагреваться выше допустимого значения, т.е. станет не пригодной к дальнейшему использованию. Оказалось, что если собрать испытательную схему, приведенную на рисунке 1, то исправные катушки индуктивности при разрыве цепи питания (нажатии на кнопку) дают яркие вспышки неоновой лампочки. А если в катушке индуктивности имеются короткозамкнутые витки, то вспышек или нет вовсе, или они очень слабые. Именно этот эффект является полезным, ибо он позволяет выявлять негодные, подлежащие выбраковке или ремонту электроизделия. Очевидно, что обмотки, намотанные толстым проводом и имеющие малое количество витков, т.е. малую индуктивность, проверить этим способом не удастся — даже исправные катушки не будут давать вспышек неоновой лампочки. Это нужно учитывать, чтобы не сделать ошибочных выводов. Но для катушек индуктивности, имеющих омическое сопротивление постоянному току порядка десятков, сотен Ом и более, данная схема выявления короткозамкнутых витков очень удобна. Детали Разъем X1 может быть любого типа и предназначен для подключении источника постоянного напряжении. Величина напряжения питания не критична и может находиться в пределах 3 — 24В, т.е. можно использовать любые имеющиеся под рукой батарейки или аккумуляторы. Тумблер S1 служит для отключения прибора при длительных перерывах в работе. Лампа HL1 может быть любого типа на напряжение не ниже чем Епит. Она нужна для контроля подачи напряжении питания на схему (для предупреждении ошибочных выводов о непригодности испытываемой катушки). Полезно рядом с проверяемыми катушками и меть заведомо исправную катушку того же типа для сравнительного контроля. Кнопка S2 может быть любого типа и служит для разрыва цепи питания при проверке катушки. Резистор R1 служит для ограничении тока, протекающего через неоновую лампочку HL2. Х2, Х3 — штыри типа Ш4 с надетыми на них зажимами типа «Крокодил», которые с припаянными к ним гибкими проводниками подключаются непосредственно к выводам проверяемой катушки индуктивности. Собранный без ошибок прибор в настройке не нуждается. Его можно разместить в любом малогабаритном корпусе. Хочу обратить внимание радиолюбителей, что данный способ проверки катушек индуктивности на отсутствие или наличие короткозамкнутых витков ни в коем случае нельзя использовать для проверки радиочастотных катушек, ибо могут размагнититься подстроечные сердечники или даже перегореть проводники катушек. С. Коваленко Главная

Ток и напряжение на катушке индуктивности

Индуктивность в цепи оказывает влияние на силу переменного тока. Это можно обосновать при помощи обычного опыта.

Соберем цепь из катушки с большой индуктивностью и электрической лампы накаливания (рис. 4.16). При помощи переключателя можно подключить эту цепь или к источнику неизменного напряжения, или к источнику переменного напряжения. При всем этом неизменное напряжение и действующее значение переменного напряжения должны быть равны. Опыт указывает, что лампа светится ярче при неизменном напряжении. Поэтому, действующее значение силы переменного тока в рассматриваемой цепи меньше силы неизменного тока.

Разъясняется это различие явлением самоиндукции. В § 15 главы 2 рассказывалось о том, что при подключении катушки к источнику неизменного напряжения сила тока в цепи наращивается равномерно. Возникающее при всем этом вихревое электрическое поле тормозит движение электронов. Только по прошествии некоторого времени сила тока добивается большего (установившегося) значения, соответственного данному неизменному напряжению.

Если напряжение стремительно изменяется, то сила тока не будет успевать добиться тех значений, которые она заполучила бы со временем при неизменном напряжении.

Поэтому, наибольшее значение силы переменного тока (его амплитуда) ограничивается индуктивностью цепи и будет тем меньше, чем больше индуктивность и чем больше частота приложенного напряжения.

Определим силу тока в цепи, содержащей катушку, активным сопротивлением которой можно пренебречь (рис. 4.17). Для этого за ранее найдем связь между напряжением на катушке и ЭДС самоиндукции в ней.

Если сопротивление катушки равно нулю, то и напряженность электрического поля снутри проводника в хоть какой момент времени должна быть равна нулю. По другому сила тока, согласно закону Ома, была бы нескончаемо большой. Равенство нулю напряженности поля оказывается вероятным так как напряженность вихревого электрического поля i, порождаемого переменным магнитным полем, в каждой точке равна по модулю и обратна по направлению напряженности кулоновского поля к, создаваемого в проводнике зарядами, расположенными на зажимах источника и в проводах цепи.

Из равенства i = — к следует, что удельная работа вихревого поля (т. е. ЭДС самоиндукции ег) равна по модулю и обратна по знаку удельной работе кулоновского поля. Беря во внимание, что удельная работа кулоновского поля равна напряжению на концах катушки, можно записать: ei = —u.

При изменении силы тока по гармоническому закону

ЭДС самоиндукции равна:

Так как u = —ei напряжение на концах катушки оказывается равным

где Um = LωIm — амплитуда напряжения.

Поэтому, колебания напряжения на катушке опережают по фазе колебания силы тока на , либо, что то же самое, колебания силы тока отстают по фазе от колебаний напряжения на (рис. 4.18).

Амплитуда силы тока в катушке равна:

Если ввести обозначение

и заместо амплитуд силы тока и напряжения применять их действующие значения, то получим:

Величину XL, равную произведению повторяющейся частоты на индуктивность, именуют индуктивным сопротивлением.

Согласно формуле (4.35) действующее значение силы тока связано с действующим значением напряжения и индуктивным сопротивлением соотношением, схожим закону Ома для цепи неизменного тока.

Индуктивное сопротивление находится в зависимости от частоты ω. Неизменный ток вообщем «не замечает» индуктивности катушки. При ω = 0 индуктивное сопротивление равно нулю (XL = 0).

Чем резвее изменяется напряжение, тем больше ЭДС самоиндукции и тем меньше амплитуда силы тока.

Катушка индуктивности оказывает сопротивление переменному току. Это сопротивление, называемое индуктивным, равно произведению повторяющейся частоты на индуктивность. Колебания силы тока в цепи с индуктивностью отстают по фазе от колебаний напряжения на .

Вопросы к параграфу

1. Как связаны между собой действующие значения силы тока и напряжения на катушке индуктивности, активным сопротивлением которой можно пренебречь?

2. Почему ЭДС самоиндукции и напряжение на катушке имеют обратные знаки?

Разновидности катушек индуктивности

Катушки индуктивности, как пассивные элементы электрических цепей, обычно используются в радио и электротехнике. В данных областях применяются два основных взаимосвязанных характеристики катушек индуктивности — свойство оказывать сопротивление переменному току и свойство копить энергию в магнитном поле при прохождении тока.

Две и поболее катушек, размещенные друг относительно друга так, дабы вести взаимодействие своими магнитными полями (время от времени катушки включены вместе с конденсаторами). Так осуществляется трансформаторная связь между каскадами, цепями и контурами. Две и поболее цепей делятся с помощью таких катушек по неизменному току.

Как отмечалось выше, одно из главных применений катушки индуктивности — включение вместе с конденсатором. Катушка с конденсатором образует колебательный контур, владеющий своей резонансной частотой колебаний.

Либо другой вариант — одна часть катушки при необходимости просто отодвигаться от другой. Вариометр может быть совершенно без сердечника либо, например, две части катушки могут быть навиты на ферритовом сердечнике, на котором катушки можно раздвигать либо имеется возможность регулировать зазор в самом магнитопроводе.

Вообщем конструкции вариометров многообразны, но принцип один — изменение общей индуктивности катушки методом конфигурации обоюдного расположения ее частей (изменяется взаимоиндукция частей, поэтому меняется и общая индуктивность вариометра). Индуктивность катушки-вариометра перестраивается в разы.

Свойство катушки препятствовать изменению тока через ее провод применяется в дросселях. Дроссель, как и неважно какая катушка, свободно пропускает установившийся неизменный ток, но оказывает высочайшее реактивное сопротивление току переменному либо пульсирующему. Так, включив дроссель последовательно нагрузке в цепи переменного тока, можно ограничить ток нагрузки.

Если Для вас приглянулась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в соц сетях. Это сильно поможет развитию нашего веб-сайта!

Мировоззрение профессионала
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Спецу по модернизации систем энергогенерации»

Катушка индуктивности. Для чего нужна и где применяется — Записки радиолюбителя Так магнитопровод у такового дросселя общий, а катушки индуктивности электрически не связаны, то на схемах таковой дроссель обозначают так. Спрашивайте, я на связи!

23. Самоиндукция | Электротехника

Характеристики

Катушка индуктивности в цепи переменного тока имеет отличительные характеристики, которые отыскали свое практическое использование:

Какое освещение Вы предпочитаете
Встроенное Люстра

• Проходя через витки, переменное напряжение опережает ток на 90 градусов;
• Импеданс (реактивное сопротивление) вырастает прямо пропорционально частоте;
• Отставание тока и самоиндукция делают возможность для запасания энергии. При прекращении протекания тока, к примеру, при размыкании цепи, катушка возвращает в цепь запасенную энергию, стараясь поддержать ток в цепи. Чем выше скорость уменьшения тока, тем больше энергии высвободится. Это выражается в значении ЭДС самоиндукции.

Катушка индуктивности в цепи неизменного тока имеет чисто омическое сопротивление, которое для катушек из толстого провода и с малым количеством витков может быть очень небольшим, и сила тока в катушке может превысить допустимое значение.

Катушка индуктивности в цепи переменного тока

При сближении токоведущих частей и уменьшении диэлектрического слоя можно достигнуть понижения индуктивности секции конденсатора. Это достигается при помощи разделения одной секции на несколько маленьких емкостей.

Мировоззрение профессионала
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Спецу по модернизации систем энергогенерации»

Индуктивность. Виды катушек и контур. Работа и особенности При подаче на нее неизменного напряжения, в ней появляется напряжение, обратное по знаку, и длящееся очень маленький промежуток времени. Спрашивайте, я на связи!

Разновидности катушек индуктивности » Школа для электрика: электротехника и электроника

• Добротность. Охарактеризовывает энергопотери в катушке индуктивности;
• Собственная (паразитная) емкость. По большей части ненужная черта, так как затрудняет настройку контуров и оказывает влияние на фазовые сдвиги;
• Зависимость значения индуктивности от температуры – температурный коэффициент.

Взаимоиндукция

Находящиеся вблизи вместе катушки оказывают обоюдное воздействие. Создаваемое одной из катушек магнитное поле вызывает возникновение ЭДС в вблизи расположенной. Обоюдное воздействие (это именуется коэффициент взаимоиндукции) тем посильнее, чем поближе размещены витки. Наибольшее воздействие наблюдается при расположении витков вдоль одной оси либо на одном магнитопроводе.

Трансформаторы переменного тока и катушки связи основаны стопроцентно на явлении взаимоиндукции.

Размещая подвижную обмотку поблизости (снутри либо снаружи) недвижной, получаются элементы, обоюдной и своей индуктивностью которых можно управлять. Такие элементы получили название вариометры.

Виды катушек

Катушки можно поделить на типы:

• С магнитным сердечником. Его материалом может быть сталь, ферритовый сердечник. Они созданы для роста величины индуктивности.
• Без сердечника. Катушки наматываются в виде спирали, на картонной трубке. Используются для сотворения малозначительной индуктивности (до 5 мГн).

В большинстве случаев используют сердечники из пластинок, выполненных из электротехнической стали, для понижения вихревых токов, также сердечники в виде ферритовых колец разных размеров (тороидальные), обеспечивающие создание значимой индуктивности, в отличие от обыденных цилиндрических сердечников.

Катушки со значимой величиной индуктивности делают в виде трансформатора с железным сердечником. От обыденного трансформатора они отличаются числом обмоток. В таковой катушке есть одна первичная обмотка, а вторичной нет.

Особенности

• При соединении нескольких катушек по параллельной схеме, нужно смотреть, дабы они были размещены на плате друг от друга как можно далее, во избежание обоюдного воздействия катушек друг на друга магнитными полями.
• Расстояние между витками на тороидальном сердечнике не оказывает влияние на характеристики индуктивной катушки.
• Для сотворения большей индуктивности витки на катушке нужно наматывать впритирку между собой.
• При использовании в качестве сердечника ферритового цилиндра с большей индуктивностью будет центр.
• Чем меньше число витков на катушках, тем ниже у них индуктивности.
• При последовательной схеме соединения катушек, общая индуктивность цепи складывается из индуктивностей каждой катушки.

Емкость катушки

Витки обмотки катушки разделены друг от друга диэлектрическим слоем, потому они образуют типичный конденсатор, который характеризуется собственной емкостью. В катушках, имеющих несколько слоев обмотки, емкость появляется между слоями. В итоге, катушка имеет свойство не только лишь индуктивности, но и емкости.

В большинстве случаев емкость катушки оказывает отрицательное воздействие на элементы электрической схемы. Потому от емкости катушки избавляются различными методами. К примеру, каркас катушки изготавливают особенной формы, витки наматывают по специальной технологии. При намотке катушки виток к витку, ее емкость также увеличивается.

Колебательный контур

Мировоззрение профессионала
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Спецу по модернизации систем энергогенерации»

Активное сопротивление катушки: что это, формула, расчеты Эффект близости, сильно влияющий на повышение активного сопротивления, понижают за счет подбора сечения обмоточного провода. Спрашивайте, я на связи!

Катушка индуктивности. Обозначение на схеме и примеры её применения в электронике.

§23. Самоиндукция

Рис. 60. Появление э.д.с. самоиндукции в витке (а) и в катушке (б)

Рис. 61. Направление э.д.с. самоиндукции в катушке при увеличении (а) и уменьшении (б) тока

Рис. 62. Электрическая цепь с катушкой индуктивности (а) и кривая конфигурации ней тока при включении и выключении (б)

так же при выключении электрической цепи ток i не миниатюризируется одномоментно до нуля, а из-за деяния э. д. с. eL (см. штриховую стрелку) равномерно миниатюризируется.

Используя понятие индуктивности L, можно получить для э. д. с. самоиндукции следующую формулу:

Где ?i – изменение тока в проводнике (катушке) за промежуток времени ?t.

Поэтому, э. д. с. самоиндукции пропорциональна скорости конфигурации тока.

Рис. 63. Схема подключения цепи R-L к источнику неизменного тока (а) и кривые тока и напряжения при переходном процессе (б)

Скорость нарастания силы тока в цепи и конфигурации напряжений uа и uL характеризуется неизменной времени цепи

Рис. 64. Появление перенапряжения (о) и образование дуги (б) при размыкании электрических цепей с индуктивностью

Рис. 65. Схема отключения цепи R-L от источника неизменного тока (а) и кривые тока и напряжения при переходном процессе (б)

Индуктивностью обладает хоть какой отрезок электрической цепи, при этом чем больше длина проводника, тем большее значение параметра. На практике это привело к разработке катушек индуктивности, где проводник выполнен в виде обмотки из некоторого количества витков.

Мировоззрение профессионала
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Спецу по модернизации систем энергогенерации»

Индуктивности, образующияся на частоте резонанса рассчитывается по формуле: Две и поболее катушек, размещенные друг относительно друга так, дабы вести взаимодействие своими магнитными полями время от времени катушки включены вместе с конденсаторами. Спрашивайте, я на связи!

Катушка индуктивности, дроссель.

Катушка индуктивности (inductor. -eng)– устройство, главным компонентом которого является проводник скрученный в кольца либо обвивающий сердечник. При прохождении тока, вокруг скрученного проводника (катушки), появляется магнитное поле (она может концентрировать переменное магнитное поле), что и применяется в радио- и электро- технике.

К четкой и компьютерной технике технике больше близок дроссель (Drossel, регулятор, ограничитель), так как он в большинстве случаев применяется в цепях питания микропроцессоров, графических адаптеров, материнских плат, блоков питания & etc. В ближайшее время, используются индукторы закрытые в корпуса из железного сплава для уменьшения наводок, излучения, шумов и частотного свиста при работе катушки.

Дроссель служит для уменьшения пульсаций напряжения, сглаживания либо фильтрации частотной составляющей тока и устранения переменной составляющей тока. Сопротивление дросселя возрастает с повышением частоты, а для неизменного тока сопротивление сильно мало. Свойства дросселя получаются от толщины проводника, количества витков, сопротивления проводника, наличия либо отсутствия сердечника и материала, из которого сердечник изготовлен. В особенности действенными числятся дроссели с ферритовыми сердечниками (также из альсифера, карбонильного железа, магнетита) с большой магнитной проницаемостью.

Применяется в выпрямителях, сетевых фильтрах, радиотехнике, питающих фазах высокоточной аппаратуры и другой технике требующей размеренного и «правильного» питания. Мультислойная катушка может выступать и в качестве простого конденсатора, так как имеет свою ёмкость. Правда, от данного эффекта пробуют больше избавиться, чем его усиливать и он считается паразитным.

Как работает дроссель.

В цепях переменного тока, для ограничения тока нагрузки, очень нередко используют дроссели — индуктивные сопротивления. Перед обыкновенными резисторами тут у дросселей имеется суровые достоинства — значимая экономия электроэнергии и отсутствие сильного нагрева.

Каково устройство дросселя, на чем основан принцип его работы?

Устроен дроссель до боли просто — это катушка из электрического провода, намотанная на сердечнике из ферромагнитного материала. Приставка ферро, гласит о присутствии железа в его составе (феррум — латинское название железа), в том либо ином количестве.

Механизм работы дросселя основан на свойстве, присущем не только лишь катушкам но и вообщем, хоть каким проводникам — индуктивности. Это явление легче всего осознать, поставив легкий опыт.

Для этого нужна собрать простейшую электрическую цепь, состоящую из низковольтного источника неизменного тока (батарейки), малеханькой лампочки накаливания, на соответственное напряжение и довольно массивного дросселя (можно взять дроссель от лампы ДРЛ-400 ватт).

Без дросселя, схема будет работать как обычно — цепь замыкается, лампа зажигается. Но если добавить дроссель, подключив его последовательно нагрузке(лампочке), картина несколько поменяется.

Присмотревшись, можно увидеть, что во первых, лампа зажигается не сходу, а с некоторой задержкой, во вторых — при размыкании цепи появляется отлично приметная искра, до этого не наблюдавшаяся. Так происходит так как, в момент включения ток в цепи увеличивается не сходу — этому препятствует дроссель, некоторое время поглощая электроэнергию и запасая ее в виде электромагнитного поля. Эту способность и именуют — индуктивностью.

Чем больше величина индуктивности, тем большее количество энергии может запасти дроссель. Еденица величины индуктивности — 1 Генри В момент разрыва цепи запасеная энергия освобождается, при этом напряжение при всем этом может превысить Э.Д.С. применяемого источника в 10-ки раз, а ток ориентирован в обратную сторону. Отсюда приметное искрение в месте разрыва. Это явление именуется — Э.Д.С. самоиндукции.

Если установить источник переменного тока заместо неизменного, использовав к примеру, понижающий трансформатор, можно найти что та же лампочка, присоединенная через дроссель — не пылает совсем. Дроссель оказывает переменному току еще огромное сопротивление, ежели постояному. Это происходит из за того, что ток в полупериоде, отстает от напряжения.

Выходит, что действующее напряжение на нагрузке падает во много раз(и ток соответственно), но энергия при всем этом не пропадает — ворачивается за счет самоиндукции назад в цепь. Сопротивление оказываемое индуктивностью переменному току именуется — реактивным. Его значение находится в зависимости от величины индуктивности и частоты переменного тока. Величина индуктивности в свою очередь, зависит от количества витков катушки и характеристики материала сердечника, именуемого — магнитной проницаемостью, а так же его формы.

Магнитная проницаемость — число, показывающее во сколько раз индуктивность катушки больше с сердечником из данного материала, ежели без него(в эталоне — в вакууме. )

Т. е — магнитная проницаемость вакуума принята за еденицу.

В радиочастотных катушках малой индуктивности, для четкой подстройки используются сердечники стержеобразной формы. Материалами для них могут являться ферриты с относительно маленькой магнитной проницаемостью, время от времени немагнитные материалы с проницаемостью меньше 1.

В электромагнитах реле — сердечники подковоообразной и цилиндрической формы из особых сталей.

Для намотки дросселей и трансформаторов применяют замкнутые сердечники — магнитопроводы Ш — образной и тороидальной формы. Материалом на частотах до 1000 гц служит особая сталь, выше 1000 гц — разные ферросплавы. Магнитопроводы набираются из отдельных пластинок, покрытых лаком.

У катушки, намотанной на сердечник, не считая реактивного(Xl) имеется и активное сопротивление(R). Таким макаром, полное сопротивление катушки индуктивности равно сумме активной и реактивной составляющих.

Как работает трансформатор.

Разглядим работу дросселя собранного на замкнутом магнитопроводе и присоединенного в виде нагрузки, к источнику переменного тока. Число витков и магнитная проницаемость сердечника подобраны таким макаром, что его реактивное сопротивление велико, ток протекающий в цепи соответственно — нет.

Ток, переодически меняя свое направление, будет возбуждать в обмотке катушки (назовем ее катушка номер 1) электромагнитное поле, направление которого будет также переодически изменяться — перемагничивая сердечник. Если на тот же сердечник поместить дополнительную катушку(назовем ее — номер 2), то под действием переменного электромагнитного поля сердечника, в ней возникнет наведенная переменная Э.Д.С.

Если количество витков обеих катушек совпадает, то значение наведенной Э.Д.С. очень близко к значению напряжения источника питания, поданного на катушку номер 1. Если уменьшить количество витков катушки номер 2 в два раза, то значение наведенной Э.Д.С. уменьшится в два раза, если количество витков напротив, прирастить — наведенная Э.Д.С. также, вырастет. Выходит, что на каждый виток, приходится какая-то определенная часть напряжения.

Обмотку катушки на которую подается напряжение питания (номер 1) именуют первичной. а обмотка, с которой трансформированое напряжение снимается — вторичной .

Отношение числа витков вторичной(Np ) и первичной (Ns ) обмоток равно отношению соответственных им напряжений — Up (напряжение первичной обмотки) и Us (напряжение вторичной обмотки).

Таким макаром, устройство состоящее из замкнутого магнитопровода и 2-ух обмоток в цепи переменного тока можно применять для конфигурации питающего напряжения — трансформации. Соответственно, оно так и именуется — трансформатор .

Если подключить к вторичной обмотке какую-либо нагрузку, в ней возникнет ток(Is ). Это вызовет пропорциональное повышение тока(Ip ) и в первичной обмотке. Будет верным соотношение:

Трансформаторы могут применяться как для преобразовния питающего напряжения, так и для развязки и согласования усилительных каскадов. При работе с трансформаторами нужно направить внимание на ряд принципиальных характеристик, таких как:

1. Допустимые токи и напряжения для первичной и вторичной обмоток.

2. Наивысшую мощность трансформатора — мощность которая может долгое время передаваться через него, не вызывая перегрева обмоток.

3. Спектр рабочих частот трансформатора.

Параллельный колебательный контур.

Если соединить катушку индуктивности и конденсатор — получится очень увлекательный элемент радиотехники — колебательный контур. Если зарядить конденсатор либо навести в катушке Э.Д.С. используя электромагнитное поле — в контуре начнут происходить следующие процессы: Конденсатор разряжаясь, возбуждает электромагнитное поле в катушке индуктивности. Когда заряд истощается, катушка индуктивности возвращает запасенную энергию назад в конденсатор, но уже с обратным знаком, за счет Э.Д.С. самоиндукции. Это будет повторяться опять и опять — в контуре возникнут электромагнитные колебания синусоидальной формы. Частота этих колебаний именуется резонансной частотой контура, и находится в зависимости от величин емкости конденсатора(С), и индуктивности катушки (L).

Параллельный колебательный контур обладает очень огромным сопротивлением на собственной резонансной частоте. Это позволяет применять его для частотной селекции(выделения) в входных цепях радиоаппаратуры и усилителях промежной частоты, а так же — в разных схемах задающих генераторов.

Цветовая и кодовая маркировка индуктивностей.

Обычно для индуктивностей кодируется номинальное значение индуктивности и допуск, т.е. допускаемое отклонение от обозначенного номинала. Номинальное значение кодируется цифрами, а допуск — знаками. Применяется два вида кодировки.

1-ые две числа указывают значение в микрогенри (мкГн), последняя — количество нулей. Такая за цифрами буковка показывает на допуск. К примеру, код 101J обозначает 100 мкГн ±5%. Если последняя буковка не указывается —допуск 20%. Исключения: для индуктивностей меньше 10 мкГн роль десятичной запятой делает буковка R, а для индуктивностей меньше 1 мкГн — буковка N.

Индуктивности маркируются конкретно в микрогенри (мкГн). В таких случаях маркировка 680К будет означать не 68 мкГн ±10%, как в случае А, а 680 мкГн ±10%.

Объяснение индукторов — инженерное мышление

Узнайте, как работают индукторы, где мы их используем, почему мы их используем, разные типы и почему они важны.

Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube.

Помните, что электричество опасно и может привести к летальному исходу, вы должны иметь квалификацию и компетентность для выполнения любых электромонтажных работ.

Что такое индуктор?

Катушка индуктивности — это компонент электрической цепи, который накапливает энергию в своем магнитном поле. Он может освободить это почти мгновенно. Способность накапливать и быстро высвобождать энергию — очень важная функция, поэтому мы используем их во всех видах цепей.

В нашей предыдущей статье мы рассмотрели, как работают конденсаторы, чтобы прочитать НАЖМИТЕ СЮДА .

Как работает индуктор?

Во-первых, представьте себе воду, текущую по некоторым трубам. Есть насос, толкающий эту воду, который эквивалентен нашей батарее. Труба разветвляется на две ветки, трубы эквивалентны нашим проводам. В одном ответвлении есть труба с переходником, этот переход затрудняет прохождение воды, поэтому он эквивалентен сопротивлению в электрической цепи.

Электрическая цепь дросселя.

В другую ветку встроено водяное колесо. Водяное колесо может вращаться, и вода, протекающая через него, заставит его вращаться. Колесо очень тяжелое, поэтому требуется некоторое время, чтобы набрать скорость, и вода должна продолжать давить на него, чтобы заставить его двигаться. Это эквивалентно нашему индуктору.

Аналогия с водяным колесом

Когда мы впервые запускаем насос, вода будет течь, и она хочет вернуться к насосу, поскольку это замкнутый контур, точно так же, как когда электроны покидают батарею, они текут, пытаясь вернуться к с другой стороны аккумулятора.

Обратите внимание: в этих анимациях мы используем поток электронов от отрицательного к положительному, но вы, возможно, привыкли видеть обычный поток от положительного к отрицательному. Просто знайте о двух и о том, какой из них мы используем.

через GIPHY

По течению воды; он достигает ветвей и должен решить, какой путь выбрать. Вода давит на колесо, но колесу потребуется некоторое время, чтобы начать движение, поэтому оно создает большое сопротивление трубе, что затрудняет течение воды по этому пути, поэтому вместо этого вода пойдет по пути. редуктора, потому что он может протекать прямо через него и гораздо легче возвращаться к насосу.

По мере того, как вода продолжает давить, колесо будет вращаться все быстрее и быстрее, пока не достигнет максимальной скорости. Теперь колесо практически не оказывает сопротивления, поэтому вода может течь по этому пути намного легче, чем по пути редуктора. Вода в значительной степени перестанет течь через редуктор и будет полностью течь через водяное колесо.

Когда мы выключим насос, вода больше не будет поступать в систему, но водяное колесо вращается так быстро, что не может просто остановиться, у него есть инерция. Поскольку он продолжает вращаться, теперь он будет толкать воду и действовать как насос. Вода будет течь по петле обратно сама по себе, пока сопротивление труб и редуктора не замедлит воду настолько, что колесо перестанет вращаться.

Таким образом, мы можем включать и выключать насос, а водяное колесо будет поддерживать движение воды в течение короткого времени во время перерывов.

Мы получаем очень похожий сценарий, когда подключаем катушку индуктивности параллельно резистивной нагрузке, такой как лампа.

Основы индуктора.

Когда мы запитываем цепь, электроны будут сначала течь через лампу и питать ее, очень небольшой ток будет течь через индуктор, потому что его сопротивление вначале слишком велико. Сопротивление уменьшится и позволит протекать большему току. В конце концов индуктор практически не оказывает сопротивления, поэтому электроны предпочтут вернуться по этому пути к источнику питания, и лампа выключится.

Снижение сопротивления.

Когда мы отключаем источник питания, катушка индуктивности будет продолжать выталкивать электроны по петле и через лампу до тех пор, пока сопротивление не рассеет энергию.

Пример схемы при отключенном питании.

Что происходит в индукторе, чтобы он действовал так?

Когда мы пропускаем электрический ток через провод, провод создает вокруг себя магнитное поле. Мы можем увидеть это, поместив компас вокруг провода, когда мы пропускаем ток через провод, компасы будут двигаться и выравниваться с магнитным полем.

Пример компаса.

Когда мы меняем направление тока; магнитное поле меняет направление на противоположное, поэтому компасы также меняют направление, чтобы выровняться с этим. Чем больший ток мы пропускаем через провод, тем больше становится магнитное поле.

Циркуль вокруг проволоки.

Когда мы сворачиваем проволоку в катушку, каждая проволока снова создает магнитное поле, но теперь все они сольются вместе и образуют большее, более мощное магнитное поле.

Магнитное поле вокруг катушки.

Мы можем увидеть магнитное поле магнита, просто посыпав магнит несколькими железными опилками, которые обнажат линии магнитного потока.

Магнитное поле

через GIPHY

При отключении электричества; магнитного поля не существует, но когда мы подключаем источник питания, через катушку начинает течь ток, поэтому магнитное поле начинает формироваться и увеличиваться в размерах до максимального размера.

Магнитное поле накапливает энергию. Когда питание отключается, магнитное поле начинает схлопываться, поэтому магнитное поле будет преобразовано в электрическую энергию, и это толкает электроны вперед.

через GIPHY

На самом деле это произойдет невероятно быстро, мы просто замедлили анимацию, чтобы ее было легче увидеть и понять.

Почему это происходит?

Катушки индуктивности не любят изменения тока, они хотят, чтобы все оставалось по-прежнему. Когда ток увеличивается, они пытаются остановить его противодействующей силой. Когда ток уменьшается, они пытаются остановить его, выталкивая электроны, чтобы попытаться сохранить его таким, каким он был.

Таким образом, когда цепь переходит из выключенного состояния во включенное, произойдет изменение тока, он увеличился. Индуктор попытается остановить это, поэтому он создает противодействующую силу, известную как обратная ЭДС или электродвижущая сила, которая противодействует силе, которая ее создала. В этом случае ток течет через катушку индуктивности от батареи. Некоторый ток все еще будет протекать, и при этом он создает магнитное поле, которое будет постепенно увеличиваться. По мере его увеличения через индуктор будет протекать все больший и больший ток, и обратная ЭДС будет исчезать. Магнитное поле достигнет своего максимума, и ток стабилизируется. Катушка индуктивности больше не сопротивляется потоку тока и действует как обычный кусок провода. Это создает очень легкий путь для обратного потока электронов к батарее, что намного проще, чем поток через лампу, поэтому электроны будут проходить через индуктор, и лампа больше не будет светить.

Когда мы отключаем питание, индуктор понимает, что ток уменьшился. Ему это не нравится, и он пытается поддерживать его постоянным, поэтому он будет выталкивать электроны, чтобы попытаться стабилизировать его, это приведет к включению света. Помните, что магнитное поле накапливает энергию электронов, протекающих через него, и будет преобразовывать ее обратно в электрическую энергию, чтобы попытаться стабилизировать ток, но магнитное поле будет существовать только тогда, когда ток проходит через провод, и поэтому ток уменьшается от сопротивление цепи, магнитное поле разрушается до тех пор, пока оно больше не обеспечивает никакой энергии.

Катушка индуктивности v резистор

Если мы подключим резистор и катушку индуктивности в отдельных цепях к осциллографу, мы можем визуально увидеть эффекты. Когда ток не течет, линия постоянна и плоская на нуле. Но когда мы пропускаем ток через резистор, мы получаем мгновенный вертикальный график прямо вверх, а затем он становится плоским и продолжается до определенного значения. Однако, когда мы подключаем катушку индуктивности и пропускаем через нее ток, он не будет мгновенно подниматься вверх, он будет постепенно увеличиваться и формировать изогнутый профиль, в конечном итоге сохраняя фиксированную скорость.

Когда мы останавливаем ток через резистор, он снова мгновенно падает, и мы возвращаем эту внезапную вертикальную линию к нулю. Но когда мы останавливаем ток через индуктор, ток продолжается, и мы получаем еще один изогнутый профиль до нуля. Это показывает нам, как индуктор сопротивляется начальному увеличению, а также пытается предотвратить уменьшение.

Кстати, мы подробно рассмотрели ток в предыдущей статье, проверьте ЗДЕСЬ .

Как выглядят катушки индуктивности?

Катушки индуктивности в печатных платах будут выглядеть примерно так, как показано ниже.

Катушки индуктивности в печатных платах.

По сути, просто медная проволока, обернутая вокруг цилиндра или кольца. У нас есть другие конструкции, которые имеют кожух, обычно это экранирует его магнитное поле и предотвращает его взаимодействие с другими компонентами.

Мы увидим катушки индуктивности, представленные на технических чертежах с такими символами.

Обозначения на технических чертежах.

Следует помнить, что все со спиральным проводом будет действовать как индуктор, включая двигатели, трансформаторы и реле.

Для чего мы используем катушки индуктивности?

• Мы используем их в повышающих преобразователях для увеличения выходного напряжения постоянного тока при одновременном снижении тока.
• Мы можем использовать их, чтобы заглушить источник переменного тока и пропустить только постоянный ток.
• Мы используем их для фильтрации и разделения различных частот.
• Мы также используем их для трансформаторов, двигателей и реле.

Как измерить индуктивность 

Мы измеряем индуктивность катушки индуктивности в единицах Генри, чем больше число; чем выше индуктивность. Чем выше индуктивность; чем больше энергии мы можем сохранить и предоставить, тем больше времени потребуется для создания магнитного поля, а для преодоления обратной ЭДС потребуется больше времени.

Конструкция катушки индуктивности

Вы не можете измерить индуктивность стандартным мультиметром, хотя вы можете получить некоторые модели со встроенной функцией, но это не даст наиболее точного результата, это может вам подойти, это зависит от того, что вы используете это для. Чтобы точно измерить индуктивность, нам нужно использовать RLC-метр. Мы просто подключаем индуктор к устройству, и он запускает быстрый тест для измерения значений.

---

конструкция — Катушки индуктивности — для чего они используются?

Хороший вопрос. Одно из распространенных применений — фильтр. Конденсатор легко пропускает высокочастотный сигнал, но сопротивляется низкочастотным. В то время как индуктор наоборот: он легко пропускает низкие частоты и препятствует высоким частотам. На самом деле, внутри большинства корпусов динамиков вы найдете индуктор, используемый на низкочастотном динамике для передачи низкочастотной энергии на низкочастотный динамик, в то время как конденсатор используется с твитером для передачи высокочастотной энергии на твитер.

Причина использования катушки индуктивности заключается в том, что она не «потребляет» и не «тратит» высокочастотную энергию, а просто блокирует ее прохождение, так что вместо этого энергия может проходить через конденсатор в твитер.

В общем, индуктор ведет себя так же, как и конденсатор, поэтому большинство функций, требующих одного, можно реализовать с помощью другого, но в другом расположении. Но это не всегда так. Например, если вы хотите получать только низкочастотную энергию, вы можете поставить резистор, а затем конденсатор на землю. Высокочастотная энергия будет «закорочена» через конденсатор и снизит большую часть напряжения на резисторе (что превращает высокочастотный сигнал в тепло), оставив очень небольшую амплитуду на конденсаторе. Это прекрасно работает, если вам нужна только информация, поэтому можно тратить высокочастотную энергию впустую… но в случае с динамиками потребовалось много работы, чтобы передать эту высокую энергию в коробку динамика, поэтому вам нужен способ фильтрации без потери энергии!

Отсюда видно фундаментальное отличие резисторов от конденсаторов и катушек индуктивности. Резисторы превращают напряжение на них, умноженное на ток через них, в тепло. А вот конденсаторы и катушки индуктивности — нет! Идеальные версии не преобразуют электрическую энергию в тепло. Хотя настоящие превращают некоторый процент напряжения на них, умноженного на ток через них, в тепло, этот процент зависит от частоты напряжения/тока.

Катушки индуктивности также часто используются в генераторах. Представьте себе катушку индуктивности и конденсатор, соединенные вместе на обоих концах — существует некоторая частота, при которой оба сопротивления оказываются одинаковыми! Это называется резонансной частотой комбинации. Оказывается, как только вы его запустите, напряжение конденсатора заставляет ток течь в индукторе, пока напряжение не достигнет нуля, но теперь индуктор хочет, чтобы этот ток продолжал течь, поэтому он делает это и в конечном итоге заряжает конденсатор. , но к противоположному напряжению, которое было раньше. Когда ток достигает нуля, конденсатор снова начинает нагнетать ток, и он нарастает… но в обратном направлении, как раньше… и то же самое повторяется…

Если бы катушка индуктивности и конденсатор были идеальными, то это продолжалось бы вечно.. но они оба теряют немного энергии, превращаясь в тепло.. поэтому напряжения и токи уменьшаются при каждом повторении.. все, что нужно для сделать осциллятор, то это способ восполнить потерянную энергию после каждого цикла.

Третье распространенное применение – это устройство для накопления энергии, особенно в импульсных источниках питания. В этом случае функция источника питания постоянного тока заключается в подаче постоянного тока. Он также имеет функцию переключения между источником входного напряжения и источником выходного напряжения. Таким образом, то, что он блокирует высокую частоту, можно рассматривать так: когда напряжение на нем резко меняется, ток через него не меняется.. скорее, ток только начинает меняться. Итак, если вы очень быстро измените напряжение на очень высокое, затем на нулевое, затем на очень высокое, затем на ноль, ток начнет расти, затем начнет снижаться, но до тех пор, пока вы оставляете одно из двух напряжений только очень короткое время ток практически не изменится в любом направлении. Если вы оставите его высоким в тот же период, когда вы оставите его низким, то ток усреднится и останется стабильным. Если этот ток соответствует току, отбираемому от источника питания, то выходное напряжение источника питания останется постоянным. Теперь представьте, что высокое напряжение остается немного дольше, чем земля — ​​ток будет увеличиваться медленно, в течение многих повторений… и наоборот. Если нагрузка продолжает потреблять один и тот же ток, то выходное напряжение источника питания будет медленно расти, поскольку дополнительный ток заряжает конденсатор между выходом и землей. Именно так импульсный источник питания использует катушку индуктивности для преобразования большого входного напряжения в меньшее выходное напряжение. Существует схема, которая определяет выходное напряжение и сравнивает его с желаемым напряжением, а также регулирует время, в течение которого катушке индуктивности подается высокое входное напряжение по сравнению с землей, чтобы изменить величину избыточного тока для зарядки конденсатора на выходе. (см. схемы, опубликованные с другими ответами).

Это единственные три распространенных применения.. но в некоторых экзотических схемах передаточная функция катушки индуктивности используется странным образом (например, в старых радарах как часть «управляющей» схемы, чтобы блокировать исходящую энергию от выброса чувствительный приемник). См. также «гиратор», который может заставить конденсатор выглядеть в цепи как индуктор (и наоборот)!

Практическое руководство по катушкам индуктивности и индуктивности

Катушка индуктивности представляет собой пассивный двухконтактный электрический компонент, состоящий из катушки с проводом. Он устроен как резистор, который имеет простой отрезок провода, свернутого в спираль. Он накапливает энергию в магнитном поле, когда через него протекает электрический ток. Катушка индуктивности обычно состоит из изолированного провода, намотанного на катушку вокруг сердечника, предназначенного для использования магнетизма и электричества. Катушка индуктивности меняется каждый раз, когда через нее проходит ток.

Изменяющееся во времени магнитное поле индуцирует электродвижущую силу в проводнике, описываемую законом индукции Фарадея. Однако закон Ленца гласит, что индуцированное напряжение имеет полярность, противодействующую изменению тока, который его создал. Поэтому катушки индуктивности противодействуют любым изменениям тока через них.

Катушка индуктивности способна накапливать энергию в виде магнитных полей. Когда электричество течет в катушку слева направо, оно создает магнитное поле в направлении по часовой стрелке.

Обычное использование катушек индуктивности

Использование катушек индуктивности зависит от требований к передаче электроэнергии. Его можно использовать в следующих устройствах:

• В дросселях

Когда переменный ток протекает через катушки индуктивности, он создает ток в противоположном направлении. Затем индуктор дросселирует поток переменного тока и пропускает постоянный ток. Это используется в источнике питания, где переменный ток преобразуется в постоянный.

• В схемах настройки

С помощью катушек индуктивности схемы настройки могут выбирать желаемую частоту. Электронные устройства, такие как схемы настройки радио и телевидения, используют конденсаторы вместе с катушкой индуктивности. Он изменяет частоту и помогает выбрать несколько частотных каналов.

• Для хранения энергии в устройстве

Катушки индуктивности могут накапливать энергию. Энергия сохраняется в виде магнитного поля и исчезает при отключении источника питания. Вы можете увидеть это в компьютерных схемах, где источники питания могут переключаться.

• В качестве датчиков

Индуктивные бесконтактные датчики очень надежны в работе и бесконтактны. Основным принципом этого является индуктивность, которая представляет собой магнитное поле в катушке, противодействующее потоку электрического тока. Механизм датчиков приближения используется в светофорах для определения плотности движения.

• Как реле

Реле действует как электрический переключатель. Использование катушки индуктивности в переключателе, который контактирует с потоком переменного тока, создает магнитное поле.

• Асинхронные двигатели

В асинхронных двигателях индукторы регулируют скорость двигателя. Вал в двигателе будет вращаться за счет магнитного поля, создаваемого переменным током. Вы можете зафиксировать скорость двигателя в соответствии с частотой питания от источника.

• В качестве трансформаторов

Вы можете разработать трансформатор, используя комбинацию катушек индуктивности с общим магнитным полем. Системы передачи электроэнергии иллюстрируют одно из основных применений трансформаторов. Они используются для уменьшения или увеличения передачи мощности в качестве понижающих или повышающих трансформаторов.

• В качестве фильтров

В качестве фильтров можно использовать комбинацию катушек индуктивности и конденсаторов. Частота входного сигнала при входе в схему ограничивается применением этих фильтров. По мере увеличения частоты питания сопротивление катушки индуктивности также увеличивается.

Закон индукции Фарадея

Как обсуждалось в предыдущей статье об электромагнетизме, Майкл Фарадей экспериментировал с током, протекающим через катушку провода, для создания магнитного поля. Он наблюдал, будет ли магнитное поле индуцировать ток во второй катушке провода, но, к сожалению, это не генерировало магнитного поля. Позже он понял, что изменяющееся магнитное поле вызывает электрический ток в проволочной петле. Эта идея и есть то, что мы сейчас называем законом индукции Фарадея.

Эксперимент Фарадея

Закон индукции Фарадея гласит, что изменяющееся магнитное поле индуцирует электродвижущую силу (ЭДС) в проводе контура. Электродвижущая сила заставляет электроны двигаться и формировать ток. Изменение площади проволочной петли и изменение угла между петлей и магнитным полем индуцирует ток. Это происходит из-за свойства, которое наиболее непосредственно индуцирует ЭДС, известную как магнитный поток. Магнитный поток — это полное магнитное поле, которое проходит через петлю провода, и когда это поле изменяется, оно индуцирует электродвижущую силу.

Уравнение магнитного потока:

Различные типы индукторов

Существуют различные типы индукторов в зависимости от типа их материала.

Катушка индуктивности с воздушным сердечником

Катушка индуктивности с воздушным сердечником также известна как катушка индуктивности с керамическим сердечником, поскольку керамика является наиболее часто используемым материалом для сердечника катушки индуктивности. Его основная цель — придать форму витку. Он имеет очень низкие потери в сердечнике и высокую добротность, что делает его идеальным для высокочастотных приложений, где требуются низкие значения индуктивности. Кроме того, керамика имеет очень низкий коэффициент теплового расширения. Даже для диапазона рабочих температур стабильность индуктивности катушки индуктивности высока. Не будет увеличения значения проницаемости из-за материала сердечника, поскольку керамика не обладает магнитными свойствами. При создании РЧ-катушек, цепей фильтров и демпфирующих цепей используются индукторы с воздушным сердечником для обеспечения более низкой пиковой индуктивности и в высокочастотных приложениях, таких как телевизионные и радиоприемники. Они также используются в сети Theil некоторых аудиоусилителей.

Образец Особенности:

• Допуск: ± 2%
• Индуктивность: 0,85 млн.
• Проводной маномотр Катушки индуктивности с сердечником — лучший вариант, когда вам нужны маленькие катушки индуктивности. Они имеют высокую мощность и высокое значение индуктивности. Однако они ограничены в высокочастотных возможностях. Он применим в звуковом оборудовании, но, в отличие от других катушек индуктивности, имеет ограниченное применение.

  Индуктор с ферритовым сердечником

  Его также называют ферромагнитным материалом. Он обладает магнитными свойствами и состоит из смешанного оксида металла железа и других элементов для создания кристаллических структур.

  Существует два типа ферритов – мягкие ферриты и твердые ферриты. Они классифицируются в соответствии с магнитной коэрцитивной силой, которая представляет собой напряженность магнитного поля, необходимую для размагничивания ферромагнитного материала от состояния полного насыщения до нуля. Феррит состоит из XFe204, где X обозначает переходные материалы. Наиболее часто используемыми комбинациями намагниченных материалов являются марганец и цинк (MnZn) или цинк и никель (NiZn). Применений ферритового сердечника очень много. Его можно использовать на высоких и средних частотах, в коммутационных схемах и пи-фильтрах.

  Характеристики образцов:

  • Запатентованные ферритовые материалы 5H и 10H и эквивалентные
  • Подходит для диапазона ≥ 150 кГц
  • Диапазон рабочих температур от −25°C до +120°C основание и катушка

  Расчет напряжения на индукторе

  При расчете напряжения на индукторе мы используем формулу:

  Чтобы рассчитать напряжение на индукторе, нам нужно сначала найти L. L — индуктивность, выраженная в Генри, и производная тока, проходящего через катушку индуктивности.

  Пример. Если ток, проходящий через индуктор, равен 60sin (2000t), а его индуктивность равна 70 мкГн, каково напряжение на индукторе?

  Расчет тока через индуктор

  При расчете напряжения на индукторе мы используем формулу:

  Чтобы рассчитать ток через индуктор, нам нужно сначала найти L. L — индуктивность, выраженная в Генри, и интеграл напряжения, проходящего через индуктор.

  Примечание: I _o — это начальный ток, протекающий через катушку индуктивности, если она имеется.

  Пример. Если напряжение на катушке индуктивности составляет 6 cos (3000t) В, а индуктивность катушки индуктивности 6 мкГн, какой ток проходит через катушку индуктивности? (Исходные условия: I _o = 0A)

  Расчет индуктивности катушки с проводом

  При расчете индуктивности катушки с проводом мы используем формулу:

  Магнитный поток вокруг катушки вызывает ее индуктивность. Чем сильнее магнитный поток при определенном значении тока, тем больше его индуктивность. Это означает, что у вас будет более высокая индуктивность с большим количеством витков катушки и более низкая индуктивность с меньшим количеством витков. Следовательно, приведенная выше формула показывает, что индуктивность пропорциональна числу витков в квадрате.

  Как изготовить катушки индуктивности

  Для расчета удельной индуктивности в генри можно использовать формулу:

  Где:

  • L = индуктивность в микрогенри [мкГн]
  • d = диаметр катушки из центр провода к другому центру провода. Он должен быть указан в дюймах.
  • l = длина катушки, указанная в дюймах
  • n = количество витков

  Но при этом помните следующее:

  • Длина катушки, используемой в индукторе, должна быть равна или в 0,4 раза превышать диаметр катушки.
  • Как показано в приведенной выше формуле, индуктивность катушки индуктивности с воздушным сердечником зависит от квадрата числа витков. Таким образом, значение длины умножается в четыре раза, если число витков удваивается. Значение длины умножается на два, если количество витков увеличивается до 40%.
  • Для изготовления катушки используйте магнитный провод с эмалированным покрытием.

  Как намотать катушку

  1. Сначала катушка должна быть намотана на пластиковый каркас соответствующего диаметра, который должен быть равен требуемому диаметру сердечника.
  2. Обмотка должна быть плотной, а соседние витки должны располагаться как можно ближе друг к другу.
  3. После завершения намотки медленно вытяните сердечник, не трогая катушку.
  4. Нанесите тонкий слой эпоксидной смолы на поверхность катушки для механической поддержки.
  5. Наконец, снимите изоляцию с концов катушки.

  Пример: Допустим, вам нужно изготовить индуктор с индуктивностью 20 мкГн. Диаметр катушки 2 дюйма, длина катушки 2,25 дюйма. Вам нужно найти количество витков катушки.

  Подставив значения в приведенную выше формулу, где:

  • L = 20 дюймов
  • d = 2 дюйма
  • l = 2,25 дюйма

  Характеристики проволочной катушки, влияющие на индуктивность катушка

  Чем больше витков провода в катушке, тем больше величина создаваемого магнитного поля, измеряемая в ампер-витках. Это означает, что чем больше витков провода в катушке, тем больше индуктивность, а чем меньше витков провода, тем меньше индуктивность.

  2. Площадь катушки

  Площадь катушки измеряется вдоль катушки по поперечному сечению сердечника. Большая площадь катушки дает меньшее сопротивление формированию потока магнитного поля при заданной величине силы поля. Это означает, что большая площадь катушки приводит к большей индуктивности, а меньшая площадь катушки приводит к меньшей индуктивности.

  3. Длина катушки

  Чем больше длина катушки, тем меньше индуктивность, и наоборот, чем меньше длина катушки, тем больше индуктивность. Широко расположенная катушка образует относительно длинную катушку. Этот тип катушки имеет меньше потокосцеплений из-за большего расстояния между каждым витком. Поэтому он имеет относительно низкую индуктивность. С другой стороны, катушка с близко расположенными витками образует относительно короткую катушку. Это близкое расстояние увеличивает потокосцепление, увеличивая индуктивность катушки. Удвоение длины катушки при сохранении того же количества витков снижает значение индуктивности вдвое.

  4. Материал сердечника

  Чем больше магнитная проницаемость сердечника, тем больше индуктивность. Магнитный сердечник из сердечника из мягкого железа является лучшим путем для магнитных силовых линий, чем немагнитный сердечник. Высокая проницаемость магнитного сердечника из мягкого железа имеет меньшее сопротивление магнитному потоку, что приводит к большему количеству магнитных силовых линий. Это увеличение магнитных силовых линий увеличивает силовые линии, разрезая каждую петлю катушки. Затем увеличивается индуктивность катушки.

  Спасибо за чтение и не стесняйтесь оставлять комментарии ниже, если у вас есть какие-либо вопросы.

  
  

  7 Характеристики индуктора, которые необходимо знать

  Что такое индуктор?

  Катушка индуктивности — это пассивный электронный компонент, используемый для накопления энергии или фильтрации высоких частот. Обычно изготавливается из магнитного материала с намотанной снаружи катушкой проволоки. Когда есть какое-либо изменение тока, проходящего через провод, происходит изменение магнитного потока. И магнитное поле магнитного материала будет индуцировать ЭДС (электродвижущую силу) с соответствующим напряжением и током, магнитное поле которого противостоит начальному изменению магнитного поля, основанному на законе Ленца.

  То есть индукторы будут сопротивляться любому изменению тока и магнитного поля через них, а индукция магнитного потока делает их элементами накопления энергии.

   

  Каковы 7 важных характеристик катушки индуктивности?

  1. Индуктивность

  Индуктивность определяется как отношение индуцированного магнитного потока к начальному току, поэтому она также является отношением индуцированного напряжения к начальному изменению тока во времени. Индуктивность является наиболее важной характеристикой катушки индуктивности, поскольку она напрямую указывает на способность катушки индуктивности противостоять изменению тока. Чем больше индуктивность, тем сильнее противодействующий ток.

  L: индуктивность; Ф: магнитный поток; I: начальный ток; В: индуктивное напряжение

  . Единица индуктивности называется генри (Гн). Индуктивность 1 генри возникает, когда через индуктор протекает ток силой 1 ампер и создается магнитный поток, равный 1 веберу. Как правило, микрогенри (мкГн) является наиболее широко используемой единицей измерения, поскольку индуктивность индуктора не так велика. В целом, на индуктивность влияет множество факторов катушки, таких как сердечник, диаметр и количество витков. На рис. 1 приведен пример кривой F-L (индуктивность-частота), индуктивность AMPI4030ED3R3MT от Arlitech составляет около 3,5 мкГн, а индуктивность образца конкурента составляет около 2,8 мкГн на частоте 100 кГц.

  Рис. 1 Кривая зависимости индуктивности от частоты (Источник: Arlitech)

  2. Допуск

  Допуск относится к изменению индуктивности, когда на индуктор воздействуют внешние факторы, такие как температура и т.п. В зависимости от материала, конструкции и других параметров допуск обычно составляет от 20% до 40% номинальной индуктивности. В нормальных условиях толерантность нежелательна, поэтому всегда необходим баланс между производительностью и бюджетом.

   

  3. SRF (саморезонансная частота)

  Внутри катушки индуктивности имеется небольшая емкость, и существует частота, возникающая при встрече емкостного и индуктивного сопротивлений. Эта частота называется собственной резонансной частотой (SRF). В SRF катушка индуктивности уже не катушка индуктивности, а конденсатор. Следовательно, SRF любой катушки индуктивности должен быть выше рабочей частоты.

   

  4. DCR (сопротивление постоянному току)

  DCR указывает сопротивление постоянному току. Сопротивление постоянному току может значительно снизить эффективность индуктора, поэтому чем ниже сопротивление постоянному току, тем лучше производительность индуктора. Сопротивление постоянному току пропорционально диаметру и длине катушки ; следовательно, невозможно быть нулем. Однако, если вы можете выбрать катушку индуктивности с очень низким значением DCR, рабочий ток ее может быть выше.

   

  5. I

  _sat (Ток насыщения)

  Когда мы увеличим проходящий ток катушки индуктивности до определенного уровня, ее индуктивность уменьшится. Это связано с тем, что плотность магнитного потока, пересекающего материал магнитного сердечника, достигла своего предела, и больше нет потока, который может пройти через материал. Если мы продолжим увеличивать ток в это время, индуктивность начнет падать. Ток насыщения определяется как ток, при котором индуктивность уменьшается до определенного уровня, и уровень (обычно в точке, когда индуктивность падает на 30 %) может различаться по производителям и типам индукторов. На рис. 2 приведен пример кривой зависимости ΔL/L от тока. Вы можете видеть, что ΔL/L улучшенного AMPI4030ED3R3MT падает менее чем на 15 % при 6 А, в то время как другие продукты близки к насыщению.

  Рис. 2 Кривая зависимости ΔL/L от тока (Источник: Arlitech)

  6. I _rms (действующее значение тока, среднеквадратичное значение тока)

  При наличии паразитного сопротивления постоянному току, встроенного в индуктор, внутренняя температура будет повышаться вместе с ростом тока во время работы. I _{среднеквадратичное значение} определяется как постоянный ток, когда температура индуктора повышается до определенного уровня (например, на 20°C или 40°C), и этот уровень в основном определяется производителем и качеством индуктора. Этот уровень температуры подразумевает рабочий предел индуктора, следовательно, I _rms указывают температурный предел катушки индуктивности.

   

  7. Коэффициент добротности (добротность)

  Коэффициент добротности обычно не указывается в характеристиках катушки индуктивности. Но полезно рассчитать добротность, чтобы узнать, насколько хорошо работает индуктор. В общем, высокая добротность относится к близкой к идеальной катушке индуктивности с малыми потерями, и, согласно формуле, добротность изменяется при изменении частоты.

  Q: Коэффициент качества; f: частота; L: индуктивность; R: сопротивление постоянному току

  Приведенные выше характеристики индуктора являются самыми основными характеристиками, которые могут помочь пользователям понять общую производительность индуктора. Мы верим, что после прочтения этой статьи проверка характеристик катушки индуктивности больше не будет для вас сложной задачей!

   

  Найдите силовые катушки индуктивности в TECHDesign

  Теперь, в TECHDesign, вы можете найти большое количество силовых катушек от ведущего мирового поставщика катушек Arlitech. Производя интегрированные катушки индуктивности и катушки индуктивности с проволочной обмоткой, Arlitech владеет торговыми базами в Азии, Европе и Австралии. Производимые им индукторы могут применяться во всех приложениях, которые вы только можете себе представить. Итак, не стесняйтесь посетить TECHDesign и немедленно начать выбирать эти SMD, DIP и сильноточные катушки индуктивности!

  Рис. 3 Сильноточные катушки индуктивности: серия AMPI от Arlitech (1) (Источник: Arlitech)

   

  Рис. 4 Сильноточные катушки индуктивности: Серия AMPI от Arlitech (2) (Источник: Arlitech)

   

  Рис. 5 Мощность SMD индукторы: серия AQH от Arlitech (Источник: Arlitech)

  Метки: Arlitech DC сопротивление DCR Выбор редактора индуктивность индуктор Irms Isat пассивные компоненты мощность индуктор добротность среднеквадратичный ток ток насыщения собственная резонансная частота SRF допуск

  Все, что вам нужно знать

  Катушки индуктивности редко встречаются в хобби-электронике. Тем не менее, их важно знать, если вы делаете что-либо, связанное с переменным током (AC). Они так же популярны, как резисторы, в приложениях, использующих переменный ток. Они вносят изменения в течение тока. В результате они отлично подходят для фильтрации сигналов и преобразования между различными напряжениями переменного тока. Вот почему мы часто используем их в регулируемых источниках питания. Это лишь некоторые из причин, по которым вам следует узнать о катушках индуктивности. Тем не менее, в этом руководстве будут рассмотрены некоторые основы индуктора.

  Что такое индуктор?

  Набор катушек индуктивности  

  Катушка индуктивности представляет собой электронный компонент, который кратковременно накапливает энергию. Следовательно, он использует магнитное поле для достижения этой цели. Как правило, большинство катушек индуктивности представляют собой витки проволоки (часто медной проволоки) вокруг магнитного или немагнитного каркаса. Формирователи могут использовать следующие основные типы материалов сердечника: 

  • Железный сердечник
  • Ферритовый сердечник
  • Воздушный сердечник
  • Катушки индуктивности с керамическим сердечником

  Следовательно, катушки индуктивности с ферритовыми и железными сердечниками могут быть наиболее предпочтительными, поскольку они могут генерировать более сильные магнитные поля и, таким образом, накапливать больше энергии.

  Как работает индуктор?

  Катушка индуктивности

  Как вы могли заметить, для работы катушек индуктивности не обязательно требуются формирователи. Большинство воздушных индукторов представляют собой плотно изолированные провода, намотанные без центра. Из-за закона индукции Фарадея, когда электрический ток проходит через катушку, он создает магнитное поле.

  Когда мы скручиваем группу проводов, это может создать еще большее магнитное поле. Когда ток течет через этот кластер, он становится магнитной энергией. Однако, когда ток перестает течь, электромагнитное поле разрушается, и магнитная энергия превращается в электронную энергию. На этом этапе он имитирует классический кусок проволоки.

  Однако требуется некоторое время, прежде чем индуктор преобразует и высвободит всю магнитную и электрическую энергию, и это основная концепция электромагнетизма, на которой работают все индукторы.

  Для примера, мы можем думать об индукторах как о больших водяных колесах. Когда у вас есть тяжелое стационарное водяное колесо и вы начинаете пропускать через него воду, потребуется некоторое время и энергия, чтобы заставить колесо подняться и вращаться. Однако, как только он начнет вращаться и получит значительный импульс, потребуется время, чтобы остановить вращение, когда вы отключите подачу воды. Индукторы работают по тому же принципу, но с электрическим зарядом.

  Это сопротивление электрическому потоку называется индуктивностью. Он описывает соотношение между магнитным потоком и электрическим током, который его индуцирует. Существует большое разнообразие различных типов катушек индуктивности на рынке электроники. Все они имеют свои уникальные базовые свойства, конструкции и цели.

  Различия между катушками индуктивности и конденсаторами

  Конденсаторы и катушки индуктивности платы блока питания

  Хотя катушки индуктивности и конденсаторы выполняют схожие функции, они работают совершенно по-разному. Они оба являются пассивными компонентами, которые накапливают энергию из цепи, а затем разряжают ее. Однако конденсатор накапливает энергию в электрическом поле. Напротив, индукторы накапливают энергию в магнитном поле и выделяют ее в виде электрической энергии. Следовательно, это процесс, известный нам как электромагнитная индукция.

  Примечательно, что именно отсюда индукторы получили свои названия. Тем не менее, мы обычно используем конденсаторы в высоковольтных электролитических устройствах, таких как источники питания.

  Мы также можем использовать их в приложениях с более низким напряжением и в общих целях, где нам требуются большие значения емкости. С другой стороны, мы используем катушки индуктивности в приложениях переменного тока, таких как радио и телевидение.

  Символ индуктора

  Мы измеряем индуктивность, используя единицу индуктивности СИ, известную как Генри (Н). Он получил свое название от Джозефа Генри, выдающегося ученого, открывшего взаимную индуктивность. Тем не менее, различные электронные символы для катушек индуктивности выглядят следующим образом:

  Как измерить индуктивность

  Прежде чем мы сможем изучить, как измерить индуктивность, нам нужно изучить, какие факторы влияют на индуктивность.

  Факторы, влияющие на индуктивность

  Набор промышленных дросселей

  Мы можем определить электромагнитную индуктивность индуктора по четырем основным факторам:

  • Число витков катушки ( N )
  • Материал сердечника и проницаемость (мк)
  • Площадь поперечного сечения катушки (А)
  • Длина катушки ( l )

  0 Индуктивность прямо пропорциональна магнитной проницаемости.

  Если мы увеличиваем проницаемость, мы увеличиваем индуктивность. Рассмотрим индуктор с воздушным сердечником. Воздух имеет относительную проницаемость 1 (μ = 1). Это связано с тем, что воздух, как и керамика, практически не обладает магнитными свойствами и, следовательно, никак не увеличивает индуктивность катушки.

  Если вам требуется индуктор с более высокой индуктивностью, вам следует рассмотреть возможность использования сердечника из магнитного или ферромагнитного материала. Между прочим, индукторы с магнитным сердечником имеют проницаемость, исчисляемую сотнями (μ = 100+).

  Как таковые, они обеспечивают значительно более высокую индуктивность для индуктора того же размера. Вот почему производители стараются не создавать катушки индуктивности с воздушным сердечником. Хотя вам может показаться хорошей идеей использовать материал сердечника с самой высокой проницаемостью, это не потому, что тип материала сердечника влияет на мощность и тепловую эффективность.

  Ферритовые и металлические композитные материалы представляют собой два типа сердечников, которые производители обычно используют в проводниках. Каждый вид материала имеет сильные и слабые стороны. Например, ферритовый материал, как правило, имеет очень высокую проницаемость и высокое значение индуктивности для данного размера корпуса.

  Тем не менее, термическая нестабильность может быть фактором, который отговаривает людей от выбора этого материала сердцевины. Рабочий входной ток выше уровня насыщения может привести к перегреву и выходу из строя электронной схемы.

  Металлические композитные сердцевины более желательны из-за их более мягких характеристик насыщения. Это может быть ближе к вашему идеальному индуктору. Тем не менее, при выборе индуктора необходимо учитывать эти факторы. Они контролируют и влияют на электромагнитные свойства катушки индуктивности.

  Как рассчитать микрогенри катушки индуктивности

  Чтобы найти индуктивность катушки, вам нужно измерить длину (L) и диаметр (d) петли, а также посчитать число ( N) витков (или колец в петле). Затем вы должны возвести в квадрат число витков (N^2) и диаметр (D^2). Далее вам нужно будет умножить числа в квадрате друг на друга. В отдельном расчете умножьте диаметр на 18 (18D) и прибавьте его к длине, которую умножите на 40 (40L). 92) ÷ (18D + 40L)  

  Приведенные выше расчеты покажут микрогенри катушки. Чтобы преобразовать микрогенри в генри, вам нужно взять результат приведенного выше анализа и разделить его на 1 000 000. Это потому, что:

  • 1 мкГн = 0,000001 Гн
  • 1 Гн = 1000000 мкГн
    Катушки индуктивности последовательно и параллельно

    Подобно последовательному и параллельному соединению резисторов и конденсаторов, вы, скорее всего, захотите сделать то же самое с катушками индуктивности. Как правило, катушки индуктивности добавляются в цепочки и параллельны так же, как это делают резисторы. Таким образом, уравнение для резисторов, соединенных последовательно и параллельно, аналогично для катушек индуктивности.

    Последовательно соединенные катушки индуктивности складываются так же, как и резисторы. Допустим, у вас есть две катушки индуктивности последовательно (L1 и L2). Уравнение будет выглядеть так:

    Итого = L1 + L2  

    Это имеет смысл, поскольку через все катушки индуктивности проходит один и тот же ток. Таким образом, при изменении тяги разница во всех индукторах одинакова. Когда мы соединяем индукторы параллельно, общая индуктивность будет меньше, чем у каждого индуктора.

    Соответственно, каждая катушка индуктивности испытывает меньшее количество электрического тока, чем общее количество электрического тока, проходящего через электрическую цепь, потому что электрический ток разделяется. Таким образом, отношение магнитного потока к электрическому току различно. Таким образом, уравнение будет выглядеть так: 92

    U = 22,5 Дж

    Это стандартное уравнение для расчета накопленной энергии в магнитном поле индуктора.

    Применение катушек индуктивности

    Катушка индуктивности в качестве дросселя в цепи

    В предыдущем разделе мы кратко коснулись некоторых областей применения катушек индуктивности. Тем не менее, давайте подробнее рассмотрим некоторые из этих приложений. Мы используем катушки индуктивности для:

    • Повышающих преобразователей, где они помогают увеличить выходное напряжение постоянного тока при одновременном снижении тока 
    • Для дросселирования источников переменного тока и пропускания через цепь только постоянного тока
    • Разделение различных частот
    • Радиочастотные цепи, аналоговые цепи и настроенные цепи
    • Двигатели, трансформаторы, реле и широкий спектр другая электроника и преобразователи

    Это наиболее распространенные области применения катушек индуктивности, и мы также можем использовать высокочастотные катушки индуктивности в радиоприложениях.

    Сводка

    Важно помнить, что нельзя измерить индуктивность стандартным мультиметром. Однако вы можете найти определенные модели со встроенным измерителем RLC. Тем не менее, он не покажет вам наиболее точный результат. Для правильного измерения индуктивности необходимо использовать RLC-метр. Вы можете подключить индуктор к устройству, и он запустит быстрый тест для измерения значений. Кроме того, вы можете использовать некоторую информацию из приведенного выше руководства, чтобы понять, как рассчитать индуктивность самостоятельно. Тем не менее, мы надеемся, что приведенный выше текст оказался для вас полезным. Как всегда, спасибо за чтение.

    Что такое катушки индуктивности?

    Ключевые члены

    o Индуктор

    O Индуктивность

    o Henry

    Цели

    o Применяйте принципы магнитиков для понимания функции

    O Examine The Circuts Circuitiots Circuitiots. с катушками индуктивности

    Обратите внимание: не пытайтесь воспроизвести схемы, иллюстрации или инструкции в этой статье в реальном сценарии. Это может привести к поражению электрическим током, травме или смерти. Эти примеры приведены только для теоретического обсуждения, а не для фактического/физического использования.

    Другим важным устройством в электрических цепях является катушка индуктивности, которая в некоторых отношениях похожа на конденсаторы, но сильно отличается в других. Катушки индуктивности важны для цепей связи, а также трансформаторы, и это лишь пара примеров. Опираясь на представления о магнетизме, мы рассмотрим, как катушки индуктивности работают в цепях.

    Катушки индуктивности

    Хотите узнать больше? Почему бы не пройти онлайн-курс по электронике?

    Проволочная петля создает магнитное поле, когда через нее протекает ток, и в ней может индуцироваться ток, когда магнитное поле через петлю изменяется (увеличивается или уменьшается). Теперь представьте, что мы берем отрезок проволоки и сматываем его, как катушку с ниткой: по сути, это индуктор. Обратите внимание, что катушка индуктивности по-прежнему является токопроводящей дорожкой — у нее нет сопротивления (если предположить, что она сделана из идеального проводника), и через нее может протекать ток, в отличие от конденсатора. Поскольку индуктор имеет несколько контуров, он создает большее магнитное поле для данного тока, чем одиночный контур.

    Катушка индуктивности похожа на конденсатор в том, что она хранит энергию — в данном случае катушка индуктивности хранит энергию в форме магнитного поля (а не путем накопления заряда в случае конденсатора, который эффективно накапливает энергию в виде электрической силы или поля). Давайте посмотрим, как это работает с точки зрения электрической цепи. Во-первых, обратите внимание, что мы будем использовать следующий символ для обозначения катушки индуктивности:

    Точно так же, как емкость конденсатора измеряется его емкостью, катушка индуктивности измеряется ее индуктивностью, единицей измерения которой является точно генри, но достаточно сказать, что это уровень магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности на ампер тока). Теперь рассмотрим схему с катушкой индуктивности (обозначенной L ) и резистором последовательно с источником напряжения.

    Пуск замыкающим выключателем S ₁ ; как обычно, это позволит течь току. Но индуктор будет реагировать, эффективно преобразовывая кинетическую энергию тока в магнитную энергию. В результате ток вместо того, чтобы «мгновенно» стать равным 90 267 90 268 (вспомните закон Ома), будет медленно увеличиваться до 90 267 90 268, поскольку катушка индуктивности «ворует» энергию для хранения в магнитном поле. (Вспомните, как ток через петлю «противостоит» обратному току из-за изменяющегося магнитного поля.) За это время часть общего напряжения падает на В будет на катушке индуктивности: сначала она будет полностью на катушке индуктивности, но это будет меняться по мере увеличения тока и все большей и большей части общего падения напряжения на резисторе. Наконец, все падение напряжения будет на R, , а катушка индуктивности фактически будет проводом (помните, что это не что иное, как спиральный проводящий провод), но он все еще будет иметь магнитное поле, сила которого связана к индуктивности L .

    Теперь давайте одновременно закроем S ₂ и откроем S ₁ . Обычно, поскольку катушка индуктивности представляет собой просто скрученный провод, мы ожидаем, что ток просто немедленно прекратит течь, потому что источник питания был отключен от цепи. Но помните, что индуктор украл энергию движения у заряда и сохранил ее в магнитном поле. Поскольку источник питания больше не поддерживает этот ток, магнитное поле будет затухать, возвращая свою энергию в кинетическую энергию заряда — другими словами, оно будет подавать ток в цепь до тех пор, пока магнитное поле не «истощится», после чего не больше ток будет течь.

    Таким образом, катушка индуктивности похожа на конденсатор в том, что она накапливает энергию, которую может высвобождать, как если бы она была источником питания, хотя напряжение питания которого со временем уменьшается. К сожалению, физические концепции, связанные с катушками индуктивности и магнетизмом, очень сложны, поэтому мы представили лишь поверхностное обсуждение того, как работают катушки индуктивности. Тем не менее, этот несколько упрощенный взгляд на катушки индуктивности и магнетизм будет служить нашим целям.

    Практическая задача : Переключатель S долгое время был замкнут, а затем разомкнут. Что случится?

    Решение : Эта задача требует от нас применения ряда понятий, которые мы уже изучили. Во-первых, обратите внимание, что поскольку переключатель S был замкнут в течение длительного времени, индуктор полностью «заряжен» (т.е. для тока , протекающего через R ₂ , индуктор окружен своим максимальным магнитным полем ). Когда переключатель S размыкается, происходит несколько вещей.

    Во-первых, источник питания больше не подает ток на резисторы, но катушка индуктивности высвобождает накопленную энергию магнитного поля в виде кинетической энергии заряда (тока). Точно так же, как он «украл» ток для создания магнитного поля при подключении источника питания, он «вернет» этот ток в цепь в том же направлении.