Совет 1: Как найти индуктивность катушки

Электрический ток, проходящий по проводнику, создает вокруг него магнитное поле. Коэффициент пропорциональности между силой тока в контуре и магнитным потоком, создаваемым этим током, называется индуктивностью катушки.
Инструкция
1
Опираясь на определение термина индуктивность, нетрудно догадаться о расчете данной величины. Самая простая формула для вычисления индуктивности соленоида выглядит так: L=Ф/I, где L – индуктивность контура, Ф - магнитный поток охватывающего катушку магнитного поля, I- сила тока в катушке. Эта формула является определяющей единицу измерения индуктивности: 1 Вебер / 1 Ампер = 1 Генри или, сокращенно, 1 Вб / 1 А = 1 Гн.
Пример 1. По катушке течет ток силой 2 А, вокруг нее образовалось магнитное поле, магнитный поток которого составляет 0,012 Вб. Определите индуктивность данной катушки. Решение: L= 0,012 Вб / 2 А = 0,006 Гн = 6 мГн.
2
Индуктивность контура (L) зависит от размеров и формы катушки, от магнитных свойств среды, в которой находится данный проводник с током. Исходя из этого, индуктивность длинной катушки (соленоида) можно определить по формуле, указанной на рисунке 1, где µ0 – магнитная постоянная, равная 12,6*(10) в -7 степени Гн/м; µ - относительная магнитная проницаемость среды, в которой располагается катушка с током (табличная величина, указанная в физических справочниках); N – число витков в катушке, lкат – длина катушки, S – площадь одного витка.
Пример 2. Найти индуктивность катушки, имеющей характеристики: длина – 0.02 м, площадь витка – 0,02 кв.м., число витков = 200. Решение: Если среда, в которой находится соленоид, не указана, то по умолчанию берется воздух, магнитная проницаемость воздуха равна единице. Поэтому, L = 12,6*(10) в -7 степени *1*(40000/0,02)*0,02=50,4*(10) в -3 степени Гн = 50,4 мГн.
3
Также рассчитать магнитную индукцию соленоида можно, опираясь на формулу энергии магнитного поля тока (см. рисунок 2). Из нее видно, что индукцию можно рассчитать, зная энергию поля и силу тока в катушке: L = 2W/(I) в квадрате.
Пример 3. Катушка, в которой течет ток 1 А, создает вокруг себя магнитное поле энергией 5 Дж. Определите индуктивность такой катушки. Решение: L = 2* 5/1 = 10 Гн.

Совет 2: Как рассчитать индуктивность катушки

Катушка индуктивности способна накапливать магнитную энергию при протекании электрического тока. Основной ее характеристикой является ее индуктивность, которая обозначается буквой L и измеряется в Генри (Гн). Индуктивность катушки зависит от ее особенностей.
Вам понадобится
  • материал катушки и ее геометрические параметры
Инструкция
1
Индуктивность катушки пропорциональна линейным размерам катушки, магнитной проницаемости сердечника и квадрату числа витков намотки. Индуктивность катушки, намотанной на тороидальном сердечнике, равна: L = ?0*?r*s*(N^2)/l. В этой формуле ?0 — магнитная постоянная, которая приближенно равна 1,26*(10^-6) Гн/м, ?r — относительная магнитная проницаемость материала сердечника, которая зависит от частоты), s — площадь сечения сердечника, l — длина средней линии сердечника, N — число витков катушки.
Относительная магнитная проницаемость и материала, а также число витков N являются безразмерными величинами.
2
Таким образом, индуктивность катушки тем больше, чем больше площадь ее сечения. Это условие увеличивает магнитный поток через катушку при одном и том же токе в ней.Индуктивность катушки индуктивности в мкГн можно рассчитать также по формуле: L = L0*(N^2)*D*(10^-3). Здесь N - это число витков, D - диаметр катушки в сантиметрах. Коэффициент L0 зависит от отношения длины катушки к ее диаметру. Для однослойной катушки он равен: L0 = 1/(0,1*((l/D)+0,45)).
3
Если в цепи катушки соединены последовательно, то их общая индуктивность равна сумме индуктивностей всех катушек: L = (L1+L2+...+Ln)
Если катушки соединены параллельно, то их общая индуктивность равна: L = 1/((1/L1)+(1/L2)+...+(1/Ln))
Обратите внимание
Основным параметром, характеризующим свойства катушек индуктивности и дросселей, является индуктивность. Индуктивность катушки зависит от её размеров и формы, количества витков и магнитной проницаемости среды.  . Характеризует потери энергии в катушке и определяется отношением её индуктивного сопротивления к активному сопротивлению
Полезный совет
Физическая природа индуктивности. Катушки индуктивности обладают свойством оказывать реактивное сопротивление переменному току при незначительном сопротивлении постоянному току. Совместно с конденсаторами они используются для создания фильтров, осуществляющих частотную селекцию электрических сигналов, а так же для создания элементов задержки сигналов и запоминающих элементов...
Источники:
  • Катушка индуктивности

Совет 3: Как найти индуктивность

Катушка индуктивности может накапливать магнитную энергию при протекании электрического тока. Основным параметром катушки является ее индуктивность. Индуктивность измеряется в Генри (Гн) и обозначается буквой L.
Вам понадобится
  • Катушка индуктивности и ее параметры
Инструкция
1
Индуктивность короткого проводника определяется по формуле: L = 2l(ln(4l/d)-1)*(10^-3), где l - длина провода в сантиметрах, а d - диаметр провода в сантиметрах. Если провод намотан на каркас, то эта конструкция образует катушку индуктивности. Магнитный поток концентрируется, и величина индуктивности возрастает.
2
Индуктивность катушки пропорциональна линейным размерам катушки, магнитной проницаемости сердечника и квадрату числа витков намотки. Индуктивность катушки, намотанной на тороидальном сердечнике, равна: L = ?0*?r*s*(N^2)/l. В этой формуле ?0 — магнитная постоянная, ?r — относительная магнитная проницаемость материала сердечника, которая зависит от частоты, s — площадь сечения сердечника, l — длина средней линии сердечника, N — число витков катушки.
3
Индуктивность катушки индуктивности в мкГн можно рассчитать также по формуле: L = L0*(N^2)*D*(10^-3). Здесь N - это число витков, D - диаметр катушки в сантиметрах. Коэффициент L0 зависит от отношения длины катушки к ее диаметру. Для однослойной катушки он равен: L0 = 1/(0,1*((l/D)+0,45)).
4
Если в цепи катушки соединены последовательно, то их общая индуктивность равна сумме индуктивностей всех катушек: L = (L1+L2+...+Ln)
Если катушки соединены параллельно, то их общая индуктивность равна: L = 1/((1/L1)+(1/L2)+...+(1/Ln)).
Формулы расчета индуктивности для различных схем соединения катушек индуктивности аналогичны формулам расчета сопротивления при таком же соединении резисторов.

Совет 4: Как определить индуктивность

Катушка индуктивности способна накапливать магнитную энергию при протекании электрического тока. Основным параметром катушки является ее индуктивность. Индуктивность измеряется в Генри (Гн) и обозначается буквой L.
Вам понадобится
  • Параметры катушки индуктивности
Инструкция
1
Индуктивность короткого проводника определяется по формуле: L = 2l(ln(4l/d)-1)*(10^-3), где l - длина провода в сантиметрах, а d - диаметр провода в сантиметрах. Если провод намотан на каркас, то образуется катушка индуктивности. Магнитный поток концентрируется, и, в результате, величина индуктивности возрастает.
2
Индуктивность катушки пропорциональна линейным размерам катушки, магнитной проницаемости сердечника и квадрату числа витков намотки. Индуктивность катушки, намотанной на тороидальном сердечнике, равна: L = μ0*μr*s*(N^2)/l. В этой формуле μ0 — магнитная постоянная, μr — относительная магнитная проницаемость материала сердечника, зависящая от частоты), s — площадь сечения сердечника, l — длина средней линии сердечника, N — число витков катушки.
3
Индуктивность катушки индуктивности в мкГн можно рассчитать также по формуле: L = L0*(N^2)*D*(10^-3). Здесь N - это число витков, D - диаметр катушки в сантиметрах. Коэффициент L0 зависит от отношения длины катушки к ее диаметру. Для однослойной катушки он равен: L0 = 1/(0,1*((l/D)+0,45)).
4
Если в цепи катушки соединены последовательно, то их общая индуктивность равна сумме индуктивностей всех катушек: L = (L1+L2+...+Ln)
Если катушки соединены параллельно, то их общая индуктивность равна: L = 1/((1/L1)+(1/L2)+...+(1/Ln)).
Таким образом, формулы расчета индуктивности для различных схем соединения катушек индуктивности аналогичны формулам расчета сопротивления при подобном соединении резисторов.
Видео по теме
Источники:
  • Катушка индуктивности

Совет 5: Как определить индуктивность катушки

Индуктивность катушки может быть измерена непосредственно либо косвенным способом. В первом случае потребуется прямопоказывающий или мостовой прибор, а во втором придется воспользоваться генератором, вольтметром и миллиамперметром, а затем осуществить ряд вычислений.
Вам понадобится
  • - прямопоказывающий или мостовой измеритель индуктивности;
  • - генератор синусоидального напряжения;
  • - вольтметр и миллиамперметр переменного тока;
  • - частотомер;
  • - научный калькулятор.
Инструкция
1
Чтобы измерить индуктивность прямопоказывающим прибором, подключите к нему катушку, а затем, последовательно выбирая пределы измерения переключателем, выберите такой из них, чтобы результат находился примерно в середине диапазона. Прочитайте результат. Если измеритель имеет аналоговую шкалу, при считывании результата принимайте в расчет цену деления, а также коэффициент, указанный рядом с соответствующим положением переключателя.
2
На мостовом приборе после каждого переключения диапазонов переведите ручку регулятора балансировки моста в любое из крайних положений, а затем вращайте ее до упора в противоположном направлении. Найдите такой диапазон, в котором этой ручкой можно сбалансировать мост. Добившись исчезновения звука в динамике или наушниках либо уменьшения показаний стрелочного индикатора до нуля, прочитайте показания на шкале регулятора (но не стрелочного прибора). При этом, как и в предыдущем случае, учитывайте цену деления и коэффициент, на который следует умножать на данном диапазоне показания.
3
Для измерения индуктивности косвенным способом соберите измерительную цепь. Вольтметр переменного тока, переключенный на предел, при котором верхней границе диапазона соответствует напряжение в несколько вольт, подключите параллельно выходу генератора. Туда же подключите и частотомер. Также параллельно им присоедините последовательную цепь, состоящую из испытуемой катушки индуктивности, а также милиламперметра переменного тока. Оба прибора должны показывать действующие, а не амплитудные значения измеряемых величин, а также быть рассчитанными на синусоидальную форму колебаний.
4
На генераторе включите режим выработки напряжения синусоидальной формы. Добейтесь, чтобы вольтметр показывал около двух вольт. Увеличивайте частоту до тех пор, пока показания миллиамперметра не начнут уменьшаться. Добейтесь их уменьшения примерно до половины первоначального значения. Выберите на частотомере предел, соответствующие измеряемой частоте. Прочитайте показания всех трех приборов, а затем отключите генератор и разберите измерительную цепь.
5
Переведите показания приборов в единицы системы СИ. Поделите напряжение на силу тока. Получится индуктивное сопротивление катушки на той частоте, на которой осуществлялось измерение. Оно будет выражено в омах.
6
Индуктивность рассчитайте по формуле: L=X/(2πF), где L - частота, Г (генри), X - индуктивное сопротивление, Ом, F - частота, Гц. При необходимости переведите результат расчета в производные единицы (например, миллигенри, микрогенри).
Обратите внимание
Не касайтесь элементов измерительной цепи, когда она находится под напряжением.

Совет 6: Как течет электрический ток

Электрическую энергию активно используют в быту, на производстве и в транспорте, и все это благодаря работе электрического тока. Его подводят к потребителю по проводам от электростанций.
Инструкция
1
Само слово «ток» означает течение или направленное движение чего-либо. Что перемещается в проводах, идущих от электростанций?
2
В атомах тел имеются электроны, обладающие отрицательным зарядом, движение которых обусловливает различные физические и химические явления. Однако зарядом могут обладать и более крупные частицы вещества – ионы. И все эти заряженные частицы могут перемещаться в проводах. Упорядоченное, направленное их движение называют электрическим током.
3
Для получения электрического тока в проводнике нужно создать в нем электрическое поле. Под действием поля заряженные частицы, способные свободно перемещаться, приходят в движение по направлению воздействия электрических сил. Так возникает электрический ток.
4
Для длительного существования электрического тока в проводнике необходимо постоянно поддерживать в нем электрическое поле. Для создания и поддержания поля используют источники электрического тока.
5
Внутри источника тока совершается работа по разделению разноименных зарядов – положительных и отрицательных. Они накапливаются на разных полюсах источника. Клеммами или зажимами к полюсам подсоединяют проводники: один к положительному полюсу, другой – к отрицательному. И при замыкании цепи (соединении проводников между собой) свободные заряженные частицы начинают двигаться в определенном направлении.
Обратите внимание
Примитивная электрическая цепь состоит из источника тока, приемника и проводов. Применяют также замыкающие и размыкающие устройства – ключи, рубильники, выключатели и т.д. Для возникновения тока цепь должна быть замкнутой.
Полезный совет
В источниках тока механическая, внутренняя или какая-либо другая энергия превращается в электрическую. К примеру, в электрофорной машине механическая энергия превращается в электрическую, в термоэлементе – внутренняя, в фотоэлементе – световая. Совершать работу по разделению зарядов способна и энергия химических реакций.
Видео по теме
Источники:
  • И.Л. Касаткина. Репетитор по физике. Ростов на Дону. "Феникс". 2006 год
  • как определить индуктивность катушки
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше