Сравнивая индуктивности катушек сделайте вывод от чего и как зависит индуктивность

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 19.09.2024

Катушка индуктивности — это часть техники в цепи, используемые для самых разных функциональных возможностей. Например, их используют:

Для накопления энергии;
Для колебания контуров;
Для ограничения тока.

Из-за широкого применения данный элемент часто встречается как в устройствах малой, так и на устройствах большой мощности. Сегодня рассмотрим, где используют такие элементы и как они функционируют.

Принцип функционирования

Итак, данные элементы представляют собой устройства со спиральными обмотками из изолированных проводников. Такие устройства обладают повышенной индуктивностью, что является их преимуществом с учётом меньшей ёмкости.

Некоторые работают с сердечником, некоторые нет. Сердечник сильно повысит индуктивность элемента. Кроме того, степень индуктивности зависит от материалов, из которых создан сердечник в устройстве. Сердечники бывают сплошными и разомкнутые, во втором случае в них есть зазоры.

Подробнее рассмотрим принцип работы устройства. При повышении индукции ток всё меньше отстаёт от изменения напряжений. При этом в цепях переменного тока токовые фазы не отстают от фазы напряжения. На этом и основана работа элементы: энергия может накапливаться, а ток может задерживаться в цепях.

Это означает следующее: в случае разрыва цепей с повышенной индукцией напряжение станет повышенным, образуя электрическую дугу. Если конструкция включает в себя полупроводниковые ключи, их пробьёт.

Чтобы этого не произошло, необходимо задействовать снабберную цепь. Её создают из резисторов и конденсаторов, устанавливая параллельным способом с ключом.

Как различаются катушки индуктивности

Данные элементы цепей обладают большим количеством видов и типов, которые зависят от способа и целей их использования. Иногда их разделяют по частотам. Среди них можно выделить следующие виды:

Устройства низкой частоты. Используют как дроссели в люминесцентных лампочках, трансформаторы (при этом все обмотки можно считать индуктивными катушками), как фильтр от магнитных помех. Сердечник создаётся из электротехнических сталей, либо обычно делают шихтованные сердечники из листов (для цепей с переменным током).
Устройства высокой частоты. Используются в приёмниках радио, для усиления сигнала связи, в качестве накопления и сглаживания дросселей в блоках питания, работающих импульсно. Сердечник в этом варианте сделан из феррита.

От параметров устройства индуктивности зависит его особенности конструкции.

Намотки выполняют как в один, так и в несколько слоёв, приматывают к виткам или с расстоянием друг от друга. При этом различается даже расстояние: в зависимости от длины различают постоянные и прогрессивные шаги витков. От выбора вида наматывания и конструкции зависит конечный размер катушки.

Вариометр — это катушка, где индуктивность является переменной, она устроена немного иначе стандартных катушек.

Встречаются разные решения этого вида катушки:

Иногда сердечники в них являются подвижными;
Несколько обмоток располагают на едином сердечнике в последовательном соединении, индукция изменяется в зависимости от их размещения;
Виток можно раздвинуть или сузить, от плотности намотки зависит понижение и повышение индуктивности.

Ротор является движущейся частью катушек. Статор неподвижной частью. Способы намоток тоже могут являться классификацией для катушек. Например, намотки в две стороны могут устранять помехи в сетях. Намотки по одной стороне устраняют помехи дифференциала.

Зачем используют

Как мы уже отмечали в нашей статье, катушки имеют очень широкое применение в электрических приборах. Ниже более подробно расскажем, где и в каких устройствах их используют. Катушка как дроссель. Чаще всего ограничивают ток. Применяют в следующих цепях:

В устройстве для разжигания и обеспечения питанием газоразрядной лампы.
Как фильтры от различных помех. Может фильтровать как электромагнитные помехи, так и акустические помехи. Всё зависит от того, где именно и на каком устройстве задействована катушка. На рисунке ниже катушка задействована для входа блока питания компьютера.
Как фильтр для частоты. В звуковых системах динамиков и другой акустической аппаратуре.

Как ограничитель токов при коротких замыканиях на линиях электропередач тоже используют катушки в виде ограничивающих ток реакторов. При этом дроссели должны обладать пониженным сопротивлением, чтобы уменьшать нагрев.

Встречаются катушки контурного типа. При этом их применяют в электрических цепях вместе с конденсаторами. Частоты резонансов подбираются по частотам приёма и передач.

Катушка индуктивности как вариометр. Такие устройства можно настраивать. Могут очень точно настроить частоту. Встречаются в контурах колебаний.

Соленоиды имеют широкое распространение. Они активируют замок в автомобиле, где штоки втягиваются, когда на элемент подаётся напряжение.

Они бывают звонками, или устройствами клапанов, магнитами на грузоподъёмных машинах на промышленных предприятиях.

В качестве электромагнитов такие катушки задействованы:

В реле.
В контакторах.
В пускателях.

Обычно в таких ситуациях их называют не соленоидами, а обычными катушками. Используются в качестве рамочной и кольцевой антенны. При этом они передают радиосигнал.

Применяют в машинах, в искателях металла и других устройствах, где передаются сигналы на дистанции.

Характеристика элементов

К исключительным параметрам данного устройства относят следующие:

Обладают высокой индуктивностью;
Подходят под разные силы тока, на что нужно обращать внимание при использовании в разных устройствах;
Потеря сопротивления в проводниках, сердечниках, иных элементах;
Высокая эффективность в использовании;
Ёмкость витков может быть паразитной;
Индуктивность и её изменения влияют на температурные коэффициенты устройства;
Значения добротности могут зависеть от температуры.

Маркирование элемента

Как и во всех маркировках, для них используют маркирование буквами и цветом. Маркировка буквами имеет несколько различий.

Маркирование цветом распознаётся как цвет на резисторах.

Это основные моменты, которые стоит знать об их функционировании и использовании. Если Вы хотите расширить знания и получить больше информации о работах катушек индуктивности, советуем посмотреть несколько видео от экспертов.

Читайте также: