Катушка индуктивности без магнитного сердечника (воздушная катушка индуктивности) характеризуется постоянным значением индуктивности
при изменении величины сигнала, следовательно, такие катушки не вызывают искажений, что делает их особо популярными для использования
в схемах кроссоверов
высококачествен-
ных
громкоговорител-
ей. Определить площадь, через которую проходит
магнитный поток, для данного случая достаточно сложно, так как теоретически магнитный поток
распространяетс-
я в
бесконечность, точно также невозможно точно определить и длину
«магнитопровода-
». Тем ни менее, для катушек с различной
геометрией были предложены приближенные соотношения, из которых ниже приводится формула для наиболее интересного, с практической
точки зрения, случая оптимального (то есть наименьшего) значения сопротивления воздушной катушки, обмотка которой выполнена
из медного провода. Формулы для приближенного расчета были предложены А. Н. Тайлом (A.N.Thiele): в которых (рис. 5.11), R
— сопротивление обмотки, Ом, L — Индуктивность, мкГн, d — диаметр провода, мм, N — количество витков, с — обобщенный параметр
каркаса, связывающий его внешний и внутренний диаметры, а также длину слоя намотки, l — длина провода, м. Рис. 5.11 Относительные
размеры бобины, используемой для намотки воздушной катушки индуктивности (в соответствии с приведенной формулой Таила) Формула
приводится с числовыми коэффициентами для частного случая, так как провод для катушки имеет
стандартизованн-
ые значения
диаметра, а величина сопротивления катушки не оказывает большого влияния на получаемый результат. Если сопротивление будет
отличаться от необходимого значения, следует использовать провод с другим поперечным сечением. Естественно было бы выполнять
все расчеты с использованием персонального компьютера, поэтому ниже приводится программа, написанная на языке QBASIC (хотя
основное уравнение может быть с не меньшим успехом решено с использованием широкоформатных таблиц). CLS L = 1 PRINT "This
program designs air-cored copper" PRINT "wire coils according to the Thiele" PRINT "formulae. L is in
micro henries, d (wire" PRINT "diameter) is in mm" PRINT PRINT "To quit, input L = 0." PRINT DO
WHILE L > 0 INPUT "Lf; L IF L = 0 THEN END INPUT "L’; L R =
((8.01*10^(-3)*-
(L*3/d*8)^(l/5)-
)100)\l)/100
N = (((10.2
*(L^2/d^2)^(1/5-
)) *100)\D/100 с = ((d *
N^(l/2)/0.841)*-
100\l)/100 Q = (((0.188*(L
*с)^(1/2))*100\-
1)/100 PRINT PRINT "You need"; N; "turns on a core of"; 2*c; "ram in
diameter,"-
;
c; "mm thick." PRINT "It will use"; Q; "meters of wire, and" PRINT "will have a resistance
of"; R;
"Ohms.&quo-
t; PRINT L Катушка индукт
