2.1.3 Котушки індуктивності. Трансформатори
Якщо порівняти індуктивність (рис.1.2.3) і конденсатор, то ми побачимо, що в індуктивності швидкість зміни струму залежить від прикладеної напруги, а в конденсаторі швидкість зміни напруги залежить від струму, що протікає.
Рис. 1.2.3. УГЗ індуктивності
Рівняння індуктивності мА наступний вигляд
(1.2.4)
Напруга, прикладена до котушки індуктивності, викликає зростання струму, що протікає через неї, при чому зміна струму відбувається за лінійним законом; напруга величиною 1 В, прикладена до котушки і індуктивності 1 Гн, призводить до зростання струму через котушку зі швидкістю 1 А в 1с.
Умовно котушку індуктивності зображують у вигляді декількох витків дроту – таку конструкцію має найпростіша індуктивність. Інші конструкції включають осердя, на яке намотується дріт. Матеріалом для осердя найчастіше служить залізо (пластинки, прокатані із сплавів заліза або виготовлені методами порошкової металургії) або ферит, що являє собою крихкий непровідний магнітний матеріал чорного кольору. Осердя дозволяє збільшити індуктивність котушки за рахунок магнітних властивостей матеріалу осердя. Осердя може бути виготовленим у вигляді бруска, тора або може мати яку-небудь більш чудну форму, наприклад „горщика” (описати його словами не так просто: уявіть собі форму для випічки пиріжків, яка рознімається пополам).
К
отушки
індуктивності знаходять найбільше
застосування в радіочастотних схемах,
де вони використовуються в якості
високочастотних дроселів, і в резонансних
схемах.
По суті справи котушка індуктивності – це протилежність конденсатору.
В колі змінного струму котушки індуктивності ведуть себе як резистори, опір яких зростає із збільшенням частоти.
Одиниці вимірювання індуктивності: Гн (Генрі); мілігенрі (мГн); мікрогенрі (мкГн).
На рисунку 1.2.4 представлені умовні графічні зображення котушок індуктивності.
Рис.
1.2.4. УГЗ котушок індуктивності: а) без
осердя; б) з осердям із немагнітного
матеріалу; в) з магніто діелектричним
осердям; г) з феромагнітним осердям;
д) з підстроювальною індуктивністю е)
варіометр
а) б) в)
г) д) е)
Трансформатор – це пристрій, який складається із двох пов’язаних між собою котушок індуктивності, які називаються первинною і вторинною обмотками трансформатора. Для вказання початку обмоток використовують крапку.
Мережений трансформатор – трансформатор живлення електронної апаратури, призначений для роботи від мережі змінного струму.
Вихідний трансформатор – служить для узгодження вихідного повного електричного опору каскаду електронної апаратури з повним опором навантаження.
Узгоджувальний трансформатор – служить для узгодження різних повних опорів електричних ланцюгів при передачі електричних сигналів від одного каскаду до іншого.
Імпульсний трансформатор – служить для передачі, формування, перетворення і запам’ятовування імпульсних сигналів.
Рис. 1.2.5. УГЗ
трансформаторів:
а) без осердя;
б) з осердям;
в) підстроювальний;
г) для роботи в
широкій смузі частот;
д) трансформатор,
через обмотку якого крім змінного
струму буде протікати постійний струм
а) б) в)
г) д) е)
Трансформатор володіє досить високим коефіцієнтом корисної дії (потужність на його виході майже дорівнює потужності на вході); в зв’язку з цим підвищуючий трансформатор забезпечує ріст напруги при зменшенні струму. Трансформатор з відношенням числа витків обмоток рівним n змінює повний опір в n2 раз. Якщо вторинна обмотка не навантажена, то в первинній протікає дуже невеликий струм.
В електронних приладах трансформатори виконують дві важливі функції: по-перше, вони перетворюють напругу змінного струму мережі до потрібного, зазвичай більш низького значення, яке можна використати в схемі, і, по-друге, вони „ізолюють” електронну схему від безпосереднього контакту з силовою мережею, так як обмотки трансформатора електричноізольовані між собою.
На рисунку 1.2.5. представлені умовні графічні зображення деяких видів трансформаторів.