Потери, вносимые сердечником

Потери, вносимые сердечником, могут быть найдены по следующей формуле:

находятся по графикам и таблицам, в итоге получим:

 

где диаметр экрана.

т.е. =1,6 см

При помещении катушки в экран ее индуктивность и добротность уменьшаются. Индуктивность экранированной катушки составляет:

Где L-индуктивность неэкранированной катушки; к – коэффициент связи между экраном и катушкой. Для однослойный и тонких многослойных катушек здесь – коэффициент, зависящий от отношения длины катушки к ее диаметру.

Потери, вносимые экраном в К.И. можно определить по формуле:

Ом)

7. Расчёт собственной ёмкости катушки.

В катушке, между отдельными витками и между витками и ближайшими металлическими телами – (экранами, шасси прибора и т.п.), всегда существует разность потенциалов, которая создаёт электрическое поле. Влияние этого поля подобно влиянию некоторой ёмкости включённой параллельно катушке: эту ёмкость называют собственной (или распределённой) ёмкостью катушки. Не величина зависит от размеров катушки, конструкции обмотки, близости расположения витков со значительной разностью потенциалов, удалённости их от экранов, диэлектрической проницаемости изоляции провода и каркаса, а также ряда других конструктивных факторов. Расчёт собственной ёмкости однослойных катушек удобнее производить по эмпирической формуле:

Тогда: С

3.Расчёт индуктивности катушки с учётом магнитного сердечника .

Зная тип и материал сердечника, можно рассчитать значение индуктивности: , где - действующая магнитная проницаемость материала сердечника, ее можно найти по следующей формуле: где определяются по таблицам и графикам [2], причём:

Таким образом, =1,955

Тогда L=4,54 (мкГн)

Определение числа витков.

Для определения числа витков однослойной катушки воспользуемся следующей формулой:

Значение определяется по графику, причем [1]

Тогда:

5.Определение оптимального диаметра провода .

Между сопротивлением провода катушки и его диаметром существует сложная зависимость, так как при этом изменяется проявление поверхностного эффекта и эффекта близости.

Рассмотрим вопрос о влиянии диаметра провода на сопротивление катушки. В случае прямолинейного провода увеличение диаметра вызывает увеличение его периметра, а, следовательно, уменьшение сопротивления току высокой частоты. Зависимость сопротивления отрезка прямолинейного провода от диаметра при некоторой частоте выражается кривой I, на рис. 4(кривая I представляет собой зависимость сопротивления постоянному току от диаметра). При свёртывании провода в спираль возникает эффект близости, который проявляется тем сильнее, чем больше диаметр провода. Увеличение сопротивления за счёт эффекта близости примерно пропорционально диаметру провода и изображается прямой II. Сложив величины, характеризуемые кривыми I и II, получим изменение полного активного сопротивления провода катушки в зависимости от его диаметра; эта зависимость выражается кривой III. Ход кривой III показывает, что при вполне определённом диаметре провода сопротивление катушки имеет минимальное значение. Можно показать, что при этом сопротивление провода катушки (с учётом поверхностного эффекта) равно увеличению сопротивления за счёт эффекта близости.

Оптимальный диаметр провода катушки рассчитывают при помощи вспомогательного

 

 

коэффициента:

Где

Затем, при помощи графика для значения находим , далее получаем:

т.к. , то

Выбираем эмалевую изоляцию провода типа ПЭЛ, принимаем диаметр провода = 0,325 мм. Проведём проверку подобранного диаметра провода, воспользуемся формулой:

Проверка показала, что при намотке 25 витков провода диаметром = 0,325 мм с потребуется К.И. длиной 10 мм. Длина нашей К.И. равна 10 мм, значит выбор сделан правильно.

6. Учёт влияния экрана.

Для того чтобы индуктивность и добротность катушки падали не более чем на 10%, рекомендуются следующие соотношения между диаметрами экрана и катушки (для однослойных катушек):