Катушка индуктивности – это электротехнический пассивный компонент, который в первую очередь характеризуется своей индуктивностью (обозначение формулы L, единица Генри или H).
Индуктивность имеет способность хранить электрическую энергию в виде магнитного поля. Катушка индуктивности изначально представляет собой ничто иное, как намотанную или скрученную проволоку (похожую на рулон швейных ниток).
Оглавление:
Катушка индуктивности
Может присутствовать внутренний сердечник обмотки (например, катушка с ферритовым сердечником), но не обязательно (катушка с воздушным сердечником). Для Hi-Fi техники немаловажно то, что последние обычно имеют более низкие значения искажений.
История катушки индуктивности
Самая примитивная катушка индуктивности — это катушка с железным сердечником, которую использовал британец М. Фарадей для открытия явления электромагнитной индукции в 1831 году. В 1832 году Дж. Генри из Соединенных Штатов опубликовал статью о феномене самоиндукции. Люди называют единицу индуктивности Генри или сокращенно Генри. В середине 19 века индукторы использовались в телеграфах, телефонах и других устройствах. HR Hertz в Германии в 1887 году и катушки индуктивности, используемые Н. Тесла в Соединенных Штатах в 1890 году, очень известны, называемые катушками Герца и катушками Тесла.
Следующие утверждения типичны для катушки индуктивности, но в меньшей степени относятся к каждому проводнику:
- Если к катушке индуктивности приложено напряжение, энергия сначала используется для создания магнитного поля, которое затем постоянно окружает катушку с током.
- Когда напряжение отключается, именно эта энергия возвращается в систему в виде электрической энергии в результате пробоя магнитного поля.
- Это явление особенно важно в технологии переменного напряжения, поскольку магнитное поле постоянно накапливается и разрушается из-за постоянного изменения полярности (сравнимо с постоянным включением и выключением).
Следствием этого явления является реактивное сопротивление (пропорциональное приложенной частоте) или реактивная мощность.
С математической точки зрения индуктивность напрямую связана с энергией магнитного поля (Вт) и мгновенным значением тока (I):
L = 2 x Вт / I²
Индукторы или катушка индуктивности обычно состоят из каркасов, обмоток, экранов, материалов, магнитных или железных сердечников.
1. Каркас. Каркас катушки индуктивности обычно бывает на кронштейне, на котором намотана катушка. Некоторые большие фиксированные индукторы или регулируемые индукторы (такие как колебательные катушки, дроссельные катушки и т. д.).
Большинство из которых представляют собой провода вокруг каркаса, а затем магнитные сердечники или медные сердечники, железные сердечники и т. д. во внутреннюю полость каркаса для увеличения его индуктивности. Каркас обычно изготавливается из пластика, бакелита, керамики и может иметь различную форму в соответствии с потребностями.
В небольших индукторах (например, индукторах с цветовым кодом) обычно не используется каркас, а непосредственно наматывается эмалированный провод на сердечник. Катушки индуктивности с воздушным сердечником (также называемые внетелевыми катушками или катушками с воздушным сердечником, в основном используемые в высокочастотных цепях ) не используют магнитные сердечники, каркасы, экраны и т. д., наматываются на форму и затем удаляются из нее. Пресс-форма, и катушки протягиваются между витками через определенное расстояние.
2. Обмотка — это набор катушек с заданными функциями, которые являются основными компонентами индукторов. Обмотки бывают однослойные и многослойные.
Есть два типа однослойных обмоток:
- закрытая обмотка (провода наматываются рядом) и непрямая обмотка (при намотке провода разнесены на определенное расстояние);
- многослойная обмотка имеет многослойную плоскую обмотку и случайную обмотку. сотовая намотка и многие другие методы.
3. Магнитные сердечники и магнитные стержни. В магнитных сердечниках и магнитных стержнях обычно используется никель-цинковый феррит (серия NX) или марганцево-цинковый феррит (серия MX) и другие материалы, которые имеют форму I, цилиндрическую форму, форму крышки и E «. Различные формы, такие как форма горшка.
4. Железный сердечник. Материал сердечника в основном состоит из листов кремнистой стали, пермаллоя и т.д.
5. Чтобы магнитное поле, создаваемое некоторыми индукторами, не влияло на нормальную работу других цепей и компонентов , к экрану добавляется металлическая крышка экрана (например, колеблющаяся катушка полупроводникового радиоприемника и т. д.). Катушка индуктивности с экранированием увеличит потери в катушке и уменьшит добротность.
6. Разные материалы. После того, как намотаны некоторые индукторы (например, индукторы с цветовым кодом, индукторы с цветными кольцами и т. д.), Катушки и магнитные сердечники запечатываются разными материалами. Такой материал изготовлен из пластика или эпоксидной смолы.
