12. Приклад виконання контрольної роботи Завдання №1 Рішення

Робоча довжина каркаса:

,

мм.

Мінімальне число витків:

,

витків.

Крок намотування:

,

мм.

Діаметр провідника (дроту) з ізоляцією:

d_н = τ - 0,015,

d_н = 0,335 - 0,015 = 0,32 мм.

З довідників вибираємо провідник з константану (тому що при прий-нятих умовах завдання величина опору повинна бути незмінною) діаметром d = 0,3 мм, d_и = 0,33 мм.

Визначаємо опір потенціометра:

,

.

тоді

,

Ом.

Висота каркаса:

,

мм.

( - визначається з таблиці технічних характеристик сплавів для обмотувального дроту).

Отримана висота каркаса в конструктивному відношенні незручна. Для зменшення висоти Н необхідно перерахувати потенціометр на менший діаметр провідника. Тому що напруга живлення задана (U = 26 В), то спочатку визначається мінімальний діаметр провідника, виходячи із припустимого нагрівання потенціометра.

Струм потенціометра:

,

А.

Перетин провідника:

,

де j – припустима густина струму, А/мм², (прийнято j = 3 А/мм²);

мм2

Діаметр провідника можна визначити з формули:

,

звідки

,

мм.

З довідника обираємо провідник d = 0,2 мм й d_и = 0,22 мм; тоді крок намотування:

τ = d_н + 0,015 ,

τ = 0,22 + 0,015 = 0,235 мм.

Число витків

,

витків

Висота каркаса

,

мм.

Таким чином висота потенціометра приймається мм.

Завдання №2 Рішення

Приймаємо L = 340 мм (трохи більше ходу поршня)

Мінімальне число витків:

,

витків.

Крок намотування:

,

мм.

Діаметр провідника з ізоляцією d_н = τ – 0,015 = 0,34 – 0,015 = 0,325 мм.

Вибираємо з довідника найближчий провідник з константану d = 0,3 мм, d_и = 0,33 мм.

Опір потенціометра приймається, виходячи з вимоги:

таким чином опір потенціометра повинний бути приблизно в 25 разів менше опору навантаження, звідки:

,

Ом.

Середній діаметр намотування:

,

мм.

Середня довжина витка намотування:

l_ср.min = π · D_ср ,

l_ср.min = 3,14 · 55 ≈ 173 мм.

Остаточно середню довжину витка можна прийняти трохи більше чим l_ср.min (з розрахунку), але не можна приймати l_ср < l_ср.min, тому що це приведе до збільшення густини струму й неприпустимому перегріву потенціометра.

Розмір каркаса можна визначити на підставі наступної формули:

l_ср = 2 · (Н + b) + π · d_н

З міркувань необхідної конструкції потенціометра задаються розмірами Н і b. Звичайно товщина каркаса b = (1 ÷ 3) мм, і тому, знаючи середню довжину одного витка, легко можна визначити висоту каркаса. Значення ( ) в останньому виразі враховує закруглення провідника на каркасі.