мент включення змінюється магнітний потік і в проводі індукується ЕРС, що перешкоджає наростанню струму, а через деякий час, коли магнітний потік перестає змінюватися.
Якщо ж до провіднику підключено джерело змінної напруги, то струм і магнітний потік будуть змінюватися безперервно і наводимая в провіднику ЕРС буде перешкоджати протіканню змінного струму, що еквівалентно збільшенню опору провідника.
Чим вище частота зміни напруги, прикладеної до провідника, тим більше величина ЕРС, що наводиться в ньому, отже, тим більше опір, який чиниться провідником протікаючому струму. Це опір X L НЕ пов'язано з втратами енергії, тому є реактивним. При зміні струму по синусоїдальним законом наводимая ЕРС буде дорівнювати
(3.2)
Вона пропорційна частоті w , а коефіцієнтом пропорційності є індуктивність L . Отже, індуктивність характеризує здатність провідника чинити опір змінному струму. Величина цього опору Х L = w L
Індуктивність короткого провідника (мкГн) визначається його розмірами:
(3.3)
де l - довжина дроту в см,
d - діаметр проводу в см.
Якщо провід намотаний на каркас, то утворюється котушка індуктивності. У цьому випадку магнітний потік концентрується і величина індуктивності зростає.
3.2 Загальні відомості про котушках індуктивності
Котушка індуктивності являє собою згорнутий в спіраль ізольований провідник, володіє значною індуктивністю при відносно малій ємності і малому активному опорі.
Котушка індуктивності складається з одножильного, рідше багатожильного, ізольованого дроти, намотаного на каркас з діелектрика циліндричною, тороїдальної або прямокутної форми відповідно з малюнком 3.1, існують також безкаркасні котушки індуктивності.
Намотування буває одношарова (рядова і з кроком) і багатошарова (рядова, внавал, універсальна).
Для збільшення індуктивності застосовують сердечники з феромагнітних матеріалів: електротехнічної сталі, пермаллоя, карбонільного заліза, феритів. Сердечники використовують також для зміни індуктивності резонансних контурів в невеликих межах.
Значення індуктивності котушки індуктивності пропорційно лінійним розмірам котушки, квадрату числа витків намотування і магнітної проникності сердечника і змінюється від десятих часток мкгн до десятків гн.
До основних параметрах індуктори відносяться опір втрат, добротність, температурний коефіцієнт індуктивності, власна ємність.
Котушки індуктивності широко застосовують як елементи фільтрів і коливальних контурів, в трансформаторах, в якості дроселів, в реле, магнітних підсилювачах, електромагнітах та ін
В В В
Малюнок 3.1 - Індуктори
а) циліндрична одношарова;
б) тороїдальна багатошарова;
в) з циліндричним сердечником;
г) з П-подібним осердям;
д) зразкова індуктивність на керамічному тороіде;
1 - намотування (Провід);
2 - каркас;
3 - сердечник;
h - довжина намотування;
d - внутрішній діаметр намотування;
D - зовнішній діаметр намотування.
3.3 Соленоїд
Соленоид - котушка індуктивності, виконана у вигляді намотаного на циліндричний каркас ізольованого провідника, по якому тече електричний струм. Соленоїд являє собою систему кругових струмів однакового радіуса, що мають спільну вісь у відповідності з рисунком 3.2-а.
В
Рисунок 3.2 - Соленоїд і його магнітне поле
Якщо подумки розрізати витки соленоїда поперек, позначити напрямок струму в них, як було зазначено вище, і визначити напрямок магнітних індукційних ліній за В«правилом буравчика В», то магнітне поле всього соленоїда буде мати такий вигляд, як показано на малюнку 3.2-б.
На осі нескінченно довгого соленоїда, на кожній одиниці довжини якого намотано n 0 витків, напруженість поля визначається формулою
Н = In 0 (3.4)
У тому місці, де магнітні лінії входять в соленоїд, утворюється південний полюс, де вони виходять - північний полюс.
Для визначення полюсів соленоїда користуються В«правилом буравчикаВ», застосовуючи його наступним чином: якщо розташувати свердлик вздовж осі соленоїда і обертати його за напрямом струму в витках соленоїда, то поступальний рух свердлика покаже напрямок магнітного поля у відповідності з малюнком 3.3.
В
Малюнок 3.3 - Застосування правила свердлика
Соленоид, всередині якого знаходиться сталевий (залізний) сердечник відповідно до малюнком 3.4, називається електромагнітом. Магнітне поле у ​​електромагніту сильніше, ніж у соленоїда, так як шматок сталі, вкладений у соленоїд, намагнічується і результуюче магнітне поле посилюється.
По...
