Hei acolo! Sunt un furnizor de bobine rezonante și de multe ori sunt întrebat despre cum să calculez sinele - inductanța acestor bobine. Este un subiect destul de crucial, mai ales dacă doriți să beneficiați la maxim de bobina dvs. rezonantă pentru diverse aplicații. Deci, să ne scufundăm direct și să descompunem procesul.
În primul rând, ce este auto -inductanța? În termeni simpli, auto -inductanța este o proprietate a unei bobine care își măsoară capacitatea de a se opune schimbărilor din curentul care curge prin ea. Când curentul dintr -o bobină se schimbă, creează un câmp magnetic în jurul bobinei. Acest câmp magnetic, la rândul său, induce o forță electromotivă (EMF) în bobina în sine, care se opune modificării curentului. Unitatea de sine - inductanță este Henry (H).
Există câteva moduri diferite de a calcula auto -inductanța unei bobine rezonante, iar metoda pe care o alegeți depinde de tipul și forma bobinei. Să începem cu cel mai frecvent tip: bobina solenoidă.
Bobină solenoidă
Un solenoid este o bobină lungă și cilindrică de sârmă. Formula pentru calcularea auto -inductanței (L) a unui solenoid este dată de:
[L = \ frac {\ mu_ {0} \ mu_ {r} n^{2} a} {l}]
unde:
- (\ mu_ {0}) este permeabilitatea spațiului liber, care este aproximativ (4 \ pi \ times10^{- 7} \ Mathrm {h/m})
- (\ mu_ {r}) este permeabilitatea relativă a materialului de bază din interiorul solenoidului. Pentru AIR - SOLENOIDS CORE, (\ MU_ {r} = 1)
- (N) este numărul de rotații în bobină
- (A) este zona secțională a solenoidului
- (l) este lungimea solenoidului
Să zicem că aveți un solenoid de aer cu 500 de rotiri, o zonă încrucișată - secțiune de (0,01 \ mathrm {m}^{2}) și o lungime de (0,2 \ mathrm {m}). Pentru a calcula sinele - inductanța:
First, we know that (\mu_{0}=4\pi\times10^{-7}\mathrm{H/m}), (\mu_{r} = 1), (N = 500), (A=0.01\mathrm{m}^{2}), and (l = 0.2\mathrm{m})
[L = \ frac {4 \ pi \ times10^{-7} \ times1 \ times500^{2} \ times0.01} {0.2}]
[L = \ frac {4 \ pi \ times10^{-7} \ times250000 \ times0.01} {0.2}]
[L = \ frac {4 \ pi \ times2.5 \ times10^{-3}} {0.2}]
[L = \ frac {3.14 \ times10^{-2}} {0.2}]
[L = 0,157 \ Mathrm {h}]
Bobină toroidă
O bobină toroidă este o rană bobină pe un miez în formă de gogoașă. Formula pentru sine - inductanța unei bobine toroidale este:
[L = \ frac {\ mu_ {0} \ mu_ {r} n^{2} a} {2 \ pi r}]
unde (r) este raza medie a toroidului, iar celelalte variabile au același sens ca în formula solenoidului.
De exemplu, dacă aveți o bobină toroidală cu 300 de rotiri, o zonă încrucișată - secțiune (a = 0,005 \ mathrm {m}^{2}), o rază medie (r = 0,1 \ mathrm {m}) și un aer - core ((\ mu_ {r} = 1))
[L = \ frac {4 \ pi \ times10^{-7} \ times1 \ times300^{2} \ times0.005} {2 \ pi \ times0.1}]
[L = \ frac {4 \ pi \ times10^{-7} \ times90000 \ times0.005} {2 \ pi \ times0.1}]
[L = \ frac {4 \ pi \ times4.5 \ times10^{-4}} {2 \ pi \ times0.1}]
[L = 9 \ times10 ^ {- 3} \ mathrm {h} = 9 \ mathrm {mh}]
Factori care afectează sinele - inductanță
Există mai mulți factori care pot afecta auto -inductanța unei bobine rezonante.
- Numărul de viraje ((n)):Inductanța de sine este proporțională cu pătratul numărului de viraje. Deci, dacă dublați numărul de rotații, inductanța de sine va crește cu un factor de patru.
- Cross - Zona secțională ((a)):Zonele secționale mai mari duc, în general, la valori mai mari de auto -inductanță.
- Lungime ((l) sau (r)):Pentru solenoide, bobinele mai lungi au un auto -inductanță mai scăzut, în timp ce pentru toroizi, razele medii mai mari duc la un auto -inductanță mai scăzut.
- Materialul de bază ((\ mu_ {r})):Utilizarea unui material de bază cu o permeabilitate relativă ridicată poate crește semnificativ auto -inductanța bobinei.
Măsurarea sinelui - inductanță
Dacă nu doriți să calculați auto -inductanța folosind formule, îl puteți măsura și. O metodă comună este utilizarea unui contor LCR. Un contor LCR poate măsura direct inductanța, capacitatea și rezistența unei componente. Pur și simplu conectați bobina la contorul LCR și vă va oferi valoarea de auto -inductanță.
Un alt mod este să folosiți un osciloscop și un generator de funcții. Puteți configura un circuit RLC cu bobina, un rezistor și un condensator. Măsurând frecvența rezonantă a circuitului și cunoașterea valorilor rezistenței și condensatorului, puteți calcula auto -inductanța bobinei folosind formula de frecvență rezonantă:
[f_ {r} = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {lc}}]
unde (f_ {r}) este frecvența rezonantă, (l) este inductanța și (c) este capacitatea. Reamenajarea formulei pentru (l) dă:
[L = \ frac {1} {4 \ pi^{2} f_ {r}^{2} c}]
Diferite tipuri de bobine rezonante
În calitate de furnizor de bobine rezonante, mă ocup de diferite tipuri de bobine, fiecare cu propriile caracteristici și aplicații unice. De exemplu, existăBobină oscilantă. Bobinele oscilante sunt utilizate în circuitele în care sunt necesare oscilații continue, cum ar fi în oscilatoarele de frecvență radio.
Apoi, acolo esteCOLOIL DE TRAP. Bobinele de capcană sunt concepute pentru a bloca anumite frecvențe, permițând în același timp altora. Sunt utilizate frecvent în receptoarele radio pentru a elimina interferențele nedorite.
Și să nu uitămBobină de antenă. Bobinele de antenă sunt o parte esențială a sistemelor de antenă, contribuind la potrivirea impedanței antenei la linia de transmisie și la îmbunătățirea performanței generale a antenei.
De ce să calculezi auto -inductanța?
Calcularea auto -inductanței unei bobine rezonante este crucială din mai multe motive. În primul rând, ajută la proiectarea circuitelor. Dacă construiți un circuit RLC, cunoașterea de sine - inductanța bobinei este esențială pentru obținerea frecvenței rezonante dorite. În al doilea rând, vă permite să optimizați performanța bobinei. Prin reglarea numărului de viraje, a zonei de secțiune sau a materialului de bază, puteți să reglați - reglați auto -inductanța pentru a îndeplini cerințele specifice ale aplicației dvs.
În concluzie, calcularea de sine - inductanța unei bobine rezonante nu este atât de complicată pe cât ar putea părea la început. Indiferent dacă utilizați formule sau metode de măsurare, înțelegerea acestei proprietăți este esențială pentru a beneficia la maxim de bobina rezonantă.
Dacă sunteți pe piață pentru bobine rezonante de înaltă calitate sau aveți întrebări cu privire la calculele de auto -inductanță, nu ezitați să ajungeți la o discuție despre achiziții. Suntem aici pentru a vă ajuta să găsiți bobina perfectă pentru nevoile dvs.
Referințe
- „Electricitate și magnetism” de Edward M. Purcell
- „Fundamentele circuitelor electrice” de Charles K. Alexander și Matthew No Sadiku