16. 1. Вопросы

1. Как катушки индуктивности реагируют на приложен­ное переменное напряжение?

2. Каково фазовое соотношение между током и напряже­нием в индуктивной цепи?

3. Что такое индуктивное сопротивление?

4. Чему равно индуктивное сопротивление катушки ин­дуктивностью 200 миллигенри на частоте 10000 герц?

5. Как определяется импеданс для индуктивно-резистив­ной цепи?

16. 2. ПРИМЕНЕНИЯ ИНДУКТИВНЫХ ЦЕПЕЙ

Индуктивные цепи широко используются в электрони­ке. Катушки индуктивности дополняют конденсаторы в цепях фильтрации и фазового сдвига. Поскольку катушки индуктивности больше, тяжелее и дороже, чем конденса­торы, они применяются реже. Однако преимущество кату­шек индуктивности в том, что они обеспечивают реактив­ное сопротивление и пропускают постоянный ток. Конден­саторы могут обеспечивать реактивное сопротивление, но при этом они блокируют прохождение постоянного тока.

Катушки индуктивности иногда комбинируют с конден­саторами для улучшения характеристик цепи. В этом слу­чае реактивный эффект конденсатора противоположен реактивному эффекту катушки индуктивности. Конечный результат состоит в том, что они взаимно дополняют друг друга в цепи.

Последовательные RL цепочки используются в качестве фильтров нижних и верхних частот. На рис. 16-3 показа­ны два основных типа фильтров. По существу эти цепи являются резистивно-индуктивными делителями напряже­ния. На рис. 16-3(А) изображен фильтр нижних частот. Входное напряжение приложено к катушке индуктивнос­ти и резистору. Выходное напряжение снимается с резис­тора. На низких частотах реактивное сопротивление ка­тушки низкое. Следовательно, она слабо противодейству­ет току, и основная часть напряжения падает на резисторе. При увеличении частоты входного напряжения индуктив­ное сопротивление увеличивается и оказывает большее про­тиводействие току, так что большая часть приложенного напряжения падает на индуктивности. Чем больше паде­ние напряжения на катушке индуктивности, тем меньше падение напряжения на резисторе, т.к. сумма падений на­пряжения в цепи равна приложенному напряжению. Уве­личение частоты входного напряжения уменьшает выход­ное напряжение. Низкие частоты фильтр пропускает с не­большим уменьшением амплитуды, тогда как амплитуда напряжений высоких частот уменьшается значительно.

На рис. 16-3(Б) изображен фильтр верхних частот. Вход­ное напряжение приложено к катушке индуктивности и резистору, а выходное напряжение снимается с катушки индуктивности. На высоких частотах индуктивное сопро­тивление катушки высокое, и большая часть приложенного напряжения падает на катушке. При уменьшении часто­ты индуктивное сопротивление уменьшается, оказывая меньшее противодействие току. Это приводит к уменьше­нию падения напряжения на катушке, и к увеличению падения напряжения на резисторе.

Частота, выше или ниже которой фильтр пропускает или ослабляет сигналы, называется частотой среза. Частота

Вход

-гчпогч-

L,

Выход

(А) Фильтр нижних частот

о VA

«1

Вход ¹-₁ Выход

(Б) Фильтр верхних частот р_ИС- 10-3. RL фильтры.

среза обозначается символом / . Частоту среза можно оп­ределить по формуле:

^—5-.

^ 2idL

где f_c — частота среза в герцах, R — сопротивление в омах, п = 3,14, f — частота в герцах, L — индуктивность в генри.