1.2 Основные параметры катушек индуктивности

Катушки индуктивности – это радиоэлементы, предназначенные для образования на участке электрической цепи определенного значения индуктивности (при относительно малой емкости и малом омическом (активном) сопротивлении).

Наибольшее применение находят катушки с постоянной индуктивностью, а также катушки, индуктивность которых можно плавно изменять в небольших (менее 20%) пределах – для подстройки. Катушки переменной индуктивности (вариометры) используются значительно реже.

Основными типами катушек индуктивности являются:

1. Контурные, т.е. катушки, входящие в состав колебательных контуров генераторов, резонансных усилителей и других узлов РЭА, содержащих колебательные системы.

2. Дроссели, т.е. катушки, обладающие большим индуктивным сопротивлением на частотах выше определенного значения.

3. Катушки связи, предназначенные для передачи электромагнитнойэнергии из одних электрических цепей в другие.

Свойства катушек могут быть охарактеризованы следующими параметрами:

• номинальным значением индуктивности L,

• технологическим разбросом (допуском) индуктивности,

• добротностью Q,

• частотным диапазоном (собственной емкостью),

• стабильностью и надежностью.

Индуктивность катушки ( L) характеризует величину запасаемой энергии магнитного поля при протекании через проводник электрического тока.

Единица, которой измеряется индуктивность, называет­ся генри (Гн). Она названа в честь американского физика Джозефа Генри (1797-1878).

Генри — это такая индуктив­ность, которая требуется для индуцирования электродвижу­щей силы (э.д.с.) в 1 вольт при изменении тока в проводни­ке со скоростью 1 ампер в секунду. Генри — большая едини­ца, значительно чаще используются миллигенри (мГн) и микрогенри (мкГн).

Индуктивность катушки индуктивности определяется линейными размерами катушки, числом витков обмотки, формы и материала сердечника (магнитная проницаемость).

Технологический разброс в процентах от номинальной индуктивности составляет: в многослойных катушках 5…10%; в катушках со сплошной однослойной намоткой 3…5%; с однослойной намоткой с шагом на нарезном каркасе 1…3%; с осажденной намоткой 0,5…1%.

Катушка индуктивности, включенная в цепь переменного тока, вносит так называемое индуктивное сопротивление. Индуктивное сопротивление (обозначается X_L) возникает в результате появления ЭДС самоиндукции, направленной против приложенного переменного напряжения и равно X_L = ωL = 2π f L,

где f – частота переменного тока в герцах;

L - коэффициент индуктивности катушки в генри.

Индуктивное сопротивление зависит только от от величин L и f.

Ток в цепи с чисто индуктивным сопротивлением отстает от приложенного напряжения на четверть периода (90^о) или напряжение опережает ток на 90^о. Другими словами, сдвиг фаз между током и приложенным напряжением равен 90^о .

а) б)