Расчет самоиндукции

М. А. Нюренберг


Самоиндукция.
Как читателю уже известно из предыдущих статей, каждый провод обладает так называемой самоиндукцией. Благодаря самоиндукции, при включении данного провода в какую-нибудь сеть, ток в нем возрастает не моментально, а постепенно, — самоиндукция препятствует нарастанию тока; наоборот — при выключении тока последний падает до нуля не сразу, а постепенно — самоиндукция поддерживает уменьшающийся в проводе ток. Если провод свернуть спирально или в катушку, самоиндукция его сильно увеличивается.

Самоиндукция, приключенная к конденсатору, образуют так наз. колебательный контур. Если такому контуру сообщить некоторое количество электричества, то в нем (в контуре) будут происходить электрические колебания — в контуре появится переменный ток, частота которого определяется размерами емкости и самоиндукции.

Такие колебательные контуры получили широчайшее распространение в радио-технике; можно сказать, что нет ни одного приемного и передающего устройства, в состав которого не входил бы колебательный контур.

Радиолюбителю, которому с колебательными контурами приходится иметь дело, главным образом, в приемных устройствах, очень важно точно рассчитать колебательный контур на нужные длины волн. Но прежде, чем познакомить радиолюбителей с расчетом контура, мы обратимся к расчету важного элемента контура — катушки самоиндукции.

Типы катушек самоиидукции.
В радиолюбительской практике существует большое количество различнейших типов катушек самоиндукции. Мы в наших расчетах рассмотрим только несколько основных типов, которыми радиолюбитель вполне может ограничиться в своей работе.

Расчет самоиндукции

Черт. 1.


Наиболее простой по конструкции является однослойная цилиндрическая катушка, разрез которой изображен на черт. 1. Такая катушка наматывается очень просто на картонном или деревянном цилиндре. Однослойная катушка очень хороша с точки зрения ее электрических свойств (ее внутренняя емкость очень невелика), но имеет существенный недостаток: для получения большой величины самоиндукции катушку приходится делать слишком больших размеров. В том же случае, когда диапазон волн, с которым приходится иметь дело радиолюбителю, невелик, однослойную катушку следует предпочесть всем другим типам катушек.

Расчет самоиндукции

Черт. 2.


Для получения большой самоиндукции в незначительной по величине катушке, применяют многослойные цилиндрические катушки (разрез на черт. 2), которые наматываются в несколько рядов так же, как наматывается нитка на шпульку в швейной машине. Катушки эти имеют очень большой недостаток — их внутренняя емкость велика и область применения сильно ограничена.

Расчет самоиндукции

Черт. 3.


В поисках путей для уменьшения внутренней емкости многослойной катушки пришли к наиболее распространенному в настоящее время среди радиолюбителей типу катушки — сотовой намотки. Способ изготовления таких катушек подробно описан в № 1 "Радио Всем" и мы на нем останавливаться не будем.

Расчет самоиндукции

Черт. 4.


Большой популярностью среди радиолюбителей пользуются катушки плоского типа. Из последних мы рассмотрим только два типа — плоско-спиральная катушка (галеточная) и корзинчатая. Первая изображена в разрезе на черт. 3 и представляет собою плоскую спираль, витки которой тесно прилегают друг к другу. Вторая изображена на черт. 4 и с изготовлением ее радиолюбитель хорошо знаком по статье в № 3 "Радио Всем". Обе эти катушки с электрической стороны вполне удовлетворительны и имеют широкое применение.

Расчет самоиндукции

Черт. 5.


Иногда из-за конструктивных соображений приходится иметь дело с прямоугольными катушками (черт. 5); эти катушки удобны также для изготовления вариометров и потому в дальнейшем мы также рассмотрим и их расчет.

Расчет однослойной цилиндрической катушки.
Прежде, чем перейти к расчету катушек, следует иметь в виду, что самоиндукция измеряется в различных руководствах двумя разными единицами — сантиметрами и миллигенри. Чтобы в дальнейшем не было никаких недоразумений заранее указываем, что все наши расчеты самоиндукций будут производиться, исходя из единицы измерения — сантиметр.

Самоиндукция однослойной цилиндрической катушки зависит от диаметра и длины катушки, числа витков и отношения длины катушки к ее диаметру. Для определения самоиндукции цилиндрической однослойной катушки приводим номографическую таблицу (черт. 6) подобную тем, какие мы приводили для расчета сопротивлений (см. "Р. В." № 6).

Расчет самоиндукции

Черт. 6.


Способ пользования этой таблицей следующий. Для подсчета самоиндукции катушки нужно знать радиус катушки (rсм), длину катушки (lсм) и число витков (n) — размеры указаны на черт. 1. Соединяем прямой линией заданную величину rсм, отложенную на крайнем левом столбце, с величиной lсм отложенной на крайнем правом столбце. Точку пересечения этой прямой с вертикальной линией Z соединяем с заданным числом витков n, которое отложено на крайнем левом столбце. Точку пересечения полученной прямой с линией L'см соединяем с величиной поправочного коэффициента k, которая отложена на середине крайнего правого столбца.

Пересечение этой третьей прямой со столбцом Lсм дает непосредственно величину самоиндукции данной катушки в сантиметрах. Поправочный коэффициент k зависит от отношения длины катушки к ее диаметру Расчет самоиндукции и определяется по следующей таблице.
Расчет самоиндукции


Более точно этот поправочный коэффициент может быть определен по графику черт. 7, где по горизонтальной оси отложено отношение Расчет самоиндукции, а по вертикальной поправочный коэффициент k.

Расчет самоиндукции


Итак, пользование приведенной номограммой нисколько не сложнее, чем для случая сопротивления; необходимо лишь запомнить последовательность соединения точек, которая может быть записана следующим образом:
Расчет самоиндукции


На номограмме сделано примерное построение для случая катушки самоиндукции, имеющей следующие размеры: r = 6 см., l = 20 см., n = 150 витков. Для этого случая отношение Расчет самоиндукции и k = 0,8 (приблизительно). Самоиндукция получается равной L = 1.300.000 см.

С расчетом других типов катушек самоиндукций мы познакомим читателей в следующей статье.

Совещание

Имя:*
E-Mail:
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Вопрос:
Составьте правильно слово из букв: с т р о и т е л ь с т в о р а д и о
Ответ:*