Расчет катушки индуктивности
Каркас устройства изготавливается из диэлектрика. Это может быть тонкий (нефольгированный) гетинакс, текстолит, а на тороидальных сердечниках –просто обмотка из лакоткани или аналогичного материала.
Обмотка выполняется из одножильного или многожильного изолированного провода.
Внутрь обмотки вставляется сердечник. Он изготавливается из железа, трансформаторной стали, феррита и других материалов. Он может быть замкнутым, тороидальным (бублик), квадратным или незамкнутым (стержень). Выбор материала зависит от условий работы: частоты, магнитного потока и других параметров.
Кроме того, есть приборы, в которых сердечник отсутствует. Они характеризуются большой линейностью импеданса, но при намотке тороидальной формы обладают паразитной ёмкостью.
Расчёт и намотка катушки динамика
Расчет параметров катушки индуктивности
Протекающий по проводу электрический ток создаёт вокруг него электромагнитное поле. Соотношение величины поля к силе тока называется индуктивностью. Если провод свернуть кольцом или намотать на каркас, то получится катушка индуктивности. Её параметры рассчитывают по определённым формулам.
Расчёт индуктивности прямого провода
Индуктивность прямого стержня – 1-2мкГн на метр. Она зависит от его диаметра. Точнее можно рассчитать по формуле:
Эти величины нужно измерять в метрах (м). При этом результат будет иметь размерность микрогенри (мкГн). Вместо натурального логарифма ln допустимо использовать десятичный lg, который в 2,3 раза меньше.
Предположим, что какая-то деталь подключена проводами длиной 4 см и диаметром 0,4 мм. Произведя при помощи калькулятора расчет по выше приведённой формуле, получаем, что индуктивность каждого из этих проводов составит (округлённо) 0,03 мкГн, а двух – 0,06 мкГн.
Ёмкость монтажа составляет порядка 4,5пФ. При этом резонансная частота получившегося контура составит 300 МГц. Это диапазон УКВ.
Важно! Поэтому при монтаже устройств, работающих в частотах УКВ, длину выводов деталей нужно делать минимальной.
Расчёт однослойной намотки
Для увеличения индуктивности провод сворачивается кольцом. Величина магнитного потока внутри кольца выше примерно в три раза. Рассчитать её можно при помощи следующего выражения:
L = 0,27D(ln8D/d-2), где D – диаметр кольца, измеренный в метрах.
При увеличении количества витков индуктивность продолжает расти. При этом индукция отдельных витков влияет на соседние, поэтому получившиеся параметры пропорциональны не количеству витков N, а их квадрату.
Дроссель с сердечником
Параметры обмотки, намотанной на каркас, диаметром намного меньше длины рассчитывается по формуле:
Она справедлива для устройства большой длины или большого тора.
Размерность в ней дана в метрах (м) и генри (Гн). Здесь:
- 0 = 4•10-7 Гн/м – магнитная константа,
- S = D2/4 – площадь поперечного сечения обмотки, магнитная проницаемость магнитопровода, которая меньше проницаемости самого материала и учитывает длину сердечника; в разомкнутой конструкции она намного меньше, чем у материала.
Например, если стержень антенны изготовить из феррита с проницаемостью 600 (марки 600НН), то у получившегося изделия она будет равна 150. При отсутствии магнитного сердечника = 1.
Для того чтобы использовать это выражение для расчёта обмоток, намотанных на тороидальном сердечнике, его необходимо измерять по средней линии «бублика». При расчёте обмоток, намотанных на железе Ш-образной формы без воздушного зазора, длину пути магнитного потока измеряют по средней линии сердечника.
Материалы для создания катушки
- Медные изолированные провода нескольких разных сечений;
- Пластмассовый цилиндр;
- Небольшая стальная пластина;
- Микрометр;
- Линейка;
- Картон или органическое стекло;
- Специальный станок для намотки проводов на катушку (если есть в наличии, но можно обойтись и без него).
При намотке катушки индуктивности в домашних условиях не используйте обычный медный провод, берите только изолированный, иначе весь процесс просто потеряет смысл.
- Определитесь с предназначением катушки.
- Если вам нужна низкочастотная катушка, то используйте для этого сердечник в виде стальной пластины. Для высокочастотного прибора вам сердцевина не потребуется.
- Используйте для намотки медный изолированный провод, лучше всего с эмалевой изоляцией (в узкополосных фильтрах применяется многожильный провод — он состоит из нескольких свитых вместе проводов).
- С помощью микрометра определите диаметр провода, который вам необходимо намотать на катушку.
- Если данный прибор у вас отсутствует, можно узнать необходимый размер следующим образом: намотайте несколько десятков витков провода на карандаш и измерьте длину намотки линейкой. Затем полученное число разделите на количество витков, которые вы сделали. Таким образом вы получите необходимый вам размер диаметра.
- Изготовьте основу для катушки.
- Это можно сделать из картона, органического стекла, сложенной в моток фотопленки.
- Намотайте провод на катушку.
Данное действие можно производить вручную или на специальном станке. Наматывать провод надо по принципу «виток к витку». Чем больше витков вы сделаете, тем выше будут в катушке индуктивные свойства.
Теперь вы знаете, как наматывают катушки индуктивности, и сможете это применить дома для ремонта или создания своих электрических приборов.
Как рассчитать сердечник и витки самодельных катушек индуктивности
Комментарии (50)
Иван, не омами едиными параметры катушки опреляются. Количество витков то совсем другое, чем у двуслойной. Лучше перемотайте, как было.
Родная одна катушка (их две) была намотана диаметром провода без изоляции 0,23мм длинной 16,5 метра (8 ом)
Иван, что пересчитывать-то. Все данные у вас есть и диаметр провода и длина катушки. Больше ничего не требуется.
Купил клей БФ-19 (других нет) но он не много густоват,можно его разбавить борной кислотой,спиртовой раствор,спирта в аптеке то же нет,дожились.
Иван, только спиртом. Спирт можно купить в аптеке по рецепту в количестве 100гр на один рецепт. Рецепт обычный, может выписать любой врач, как средство дизенфекции при инъекциях. Можно сослаться на то, что от муравьиного спирта у вас раздражение кожи. Это правда, у некоторых есть такая аллергическая реакция.
Не странно ли, но на нормальные продукты и вино-водочные изделия мало у кого есть аллергия. Может быть поэтому они доступны только власть придержавшим, а все остальные вынуждены довольствоваться всякими суррогатами…
Превышено предельное количество сообщений. Для того, чтобы задать вопрос или продолжить обсуждение статьи, перейдите, пожалуйста, в форум, в соотевтсвующую тему >>>
