7. Влияние сердечника на параметры катушек индуктивности.
Введение магнитного сердечника увеличивает индуктивность КИ. Это равносильно тому, что КИ при заданной индуктивности имеют меньшее число витков, малую длину провода, небольшие размеры. Дополнительным их преимуществом является возможность подстройки величины индуктивности в небольших пределах путем перемещения специального сердечника.
8. Влияние экрана на параметры катушек индуктивности.
Наличие экрана приводит к изменению основных свойств катушек индуктивности: уменьшается индуктивность, увеличивается сопротивление и собственная емкость, уменьшается добротность. Степень изменения параметров катушки зависит от соотношения размеров катушки и экрана.
9. Особенности конструирования высокодобротных катушек.
С
увеличением частоты потери возрастают,
проницаемость падает, что приводит к
уменьшению добротности. Потери, вносимые
сердечником в катушку, состоят из потерь
на гистерезис, частотных и диэлектрических
потерь. Приближенно можно считать, что
добротность КИ с сердечником в
раз
больше добротности катушки с той же
индуктивностью,
но без сердечника
Тороидальные сердечники позволяют получать высокодобротные катушки с Q= 400-500. Их основные недостатки - сложность намотки и невозможность подстройки
10. Особенности конструирования высокостабильных катушек.
Для высокостабильных КИ применяются специальные способы намотки: тугая, горячая и осажденная. Тугая намотка производится со значительным натяжением. При горячей намотке провод нагревается до 120…180°С и незначительно натягивается. В КИ с осажденной обмоткой витки образуются нанесением слоя металла на поверхность керамического каркаса методом вжигания и последующего гальванического наращивания.
11. Зависимость параметров катушек от частоты.
С повышением частоты возрастают потери в катушках индуктивности, обусловленные поверхностным эффектом, излучением энергии, токами смещения в изоляции обмотки и каркасе, вихревыми токами в сердечнике. Поэтому действующее активное сопротивление R катушки может заметно превышать её сопротивление RL, измеренное омметром. От частоты f зависит и добротность катушки: Q = 2πfL/R.
Что показывают расчёты нашей лабораторной работы:
рис1 рис2 рис3
Где 1- частота 18 МГц
2- частота 35 МГц
Рис 1 Сопротивление потерь
Рис 2 Индуктивность
Рис 3 Добротность
СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ НА ОБРАЗЦЫ КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ
Образец |
№ 4 |
Обмотка |
С шагом |
Сердечник |
Нет |
Экран |
Алюмин. |
Число витков |
7 |
Диаметр, см |
0,6 |
Длина, см |
- |
Шаг намотки, мм |
1 |
Диам, провода, мм |
0,4 |
Частота измерения, МГц |
18,22,26,30,34 |
Таблица 1 – Результаты измерений и расчетов
-
f, МГц
Q
C, пФ
Со,пФ
L, мкГ
R, Ом
18
58
403.5
1.525
0.19
0.37
35
86
105.6
1.525
0.19
0.48
Порядок расчета характеристик катушек индуктивности
Рассчитать значение собственной емкости катушки по формуле:
,
=1,525
пФ
где
- значения
частот из таблицы,
- соответствующие
им значения емкости измерительного
конденсатора.
Результаты расчетов занести в таблицу 1.
Рассчитать значения индуктивности катушки на использованных частотах, применяя формулу:
,
=0,19
мкГ
=0.19
мкГ
где С – значения емкости измерительного конденсатора из таблицы.
Результаты расчетов занести в таблицу 1.
Рассчитать сопротивление потерь на всех частотах:
Ом
0,48
Ом
где Q - значения добротности из таблицы.
Результаты расчетов занести в таблицу 1.
Выводы: В ходе лабораторной работы я изучил характеристики и эксплуатационные особенности Катушек Индуктивности (КИ), освоил практические методики расчёта параметров индуктивности.
Так же наблюдал отношение сопротивления, и добротности от частоты
При повышении частоты, повышается так же сопротивление потерь, а так же повышается добротность КИ, подробнее описал в 11 контрольном вопросе