Реферат: Катушки индуктивности, дроссели и трансформаторы
В катушке индуктивности помимо основного эффекта – индуктивности – наблюдаются и паразитные. Схема замещения (рис. 3а) катушки отображает ее основные свойства и содержит не только основной параметр, индуктивность L , но и ряд дополнительных: индуктивность выводов (учтены в L ); собственную емкость, обусловленную наличием обмотки, выводов, сердечника и экрана С L ; сопротивление, отображающее потери в емкости RC ; сопротивление, зависящее от потерь в катушке RL . С L с L образует параллельный резонансный контур. Его резонансная частота f0 = 1/2π (LC0 )1/2 , эквивалентная схема контура показана на рис. 3б.
Рисунок 3а – Схема замещения катушки
Рисунок 3б – Эквивалентная схема контура
Катушка индуктивности – катушка из провода с изолированными витками; обладает значительной индуктивностью при относительно малой емкости и малом активном сопротивлении. Предназначена для накопления магнитной энергии, разделения или ограничения электрических сигналов различной частоты и т. д. Индуктивность катушки индуктивности определяется линейными размерами катушки, числом витков обмотки и магнитной проницаемостью окружающей среды и проводников; изменяется от десятых долей мкГн до десятков Гн. Другие основные параметры катушки индуктивности: добротность Q (отношение индуктивного сопротивления к активному), собственная емкость, механическая прочность, габаритные размеры, масса.
В зависимости от конструкции катушки индуктивности делятся на каркасные и бескаркасные, одно- и многослойные, экранированные и неэкранированные, с магнитными сердечниками (с ферритовыми сердечниками) и без них (рис. 4). Важное достоинство катушек индуктивности с сердечниками – возможность подстройки (изменение индуктивности катушки индуктивности в определенных пределах путем изменения параметров сердечника). Катушки индуктивности применяются в качестве одного из основных элементов электрических фильтров и колебательных контуров, накопителя электрической энергии и др.
Рисунок 4а – Цилиндрическая однослойная катушка индуктивности
Рисунок 4б – Тороидальная многослойная катушка индуктивности с сечеием – квадрат
Рисунок 4в – Катушка индуктивности с цилиндрическим сердечником (броневая)
Рисунок 4г – Катушка индуктивности с П-образным сердечником
Рисунок 4д – Образцовая индуктивность на керамическом тороиде
Рисунок 4е – Вариометр – катушка с регулируемой индуктивностью и поступательным перемещением сердечника
1 - обмотка;
2 - каркас;
3 - сердечник;
Рисунок 4ж – Вариометр с вращающимся сердечником
1 – ротор;
2 – статор;
Индуктивность катушки, мкГн, может быть рассчитана по формулам:
L = L 0 W 2 D· 10 -3 (3)
Для однослойной катушки L 0 = f ( l н / D ),
где l н – длина намотки, см;
D ср = D к + d – средний диаметр витка, см;
D к – диаметр каркаса;