Як знайти індуктивність котушки

Як знайти індуктивність котушки

Електричний струм, що проходить по провіднику, створює навколо нього магнітне поле. Коефіцієнт пропорційності між силою струму в контурі і магнітним потоком, створюваним цим струмом, називається індуктивністю котушки.

Інструкція

  1. Спираючись на визначення терміна індуктивність, неважко здогадатися про розрахунок цієї величини. Найпростіша формула для обчислення індуктивності соленоїда виглядає так: L = Ф / I, де L — індуктивність контуру, Ф — магнітний потік охоплює котушку магнітного поля, I-сила струму в котушці. Ця формула є визначальною одиницю виміру індуктивності: 1 Вебер / 1 Ампер = 1 Генрі або, скорочено, 1 Вб / 1 А = 1 Гн.

    Приклад 1. За котушці тече струм силою 2 А, навколо неї утворилося магнітне поле, магнітний потік якого становить 0,012 Вб. Визначте індуктивність даної котушки. Рішення: L = 0,012 Вб / 2 А = 0,006 Гн = 6 мГн.
  2. Індуктивність контуру (L) залежить від розмірів і форми котушки, від магнітних властивостей середовища, в якому знаходиться цей провідник зі струмом. Виходячи з цього, індуктивність довгої котушки (соленоїда) можна визначити за формулою, зазначеною на малюнку 1, де μ0 — магнітна постійна, рівна 12,6 * (10) в -7 ступеня Гн / м; μ — відносна магнітна проникність середовища, в якій розташовується котушка зі струмом (таблична величина, зазначена у фізичних довідниках); N — число витків в котушці, lкат — довжина котушки, S — площа одного витка.

    Приклад 2. Знайти індуктивність котушки, що має характеристики: довжина — 0.02 м, площа витка — 0,02 кв.м., число витків = 200. Рішення: Якщо середовище, в якому знаходиться соленоїд, не вказана, то за замовчуванням береться повітря, магнітна проникність повітря дорівнює одиниці. Тому, L = 12,6 * (10) в -7 ступеня * 1 * (40000 / 0,02) * 0,02 = 50,4 * (10) в -3 ступеня Гн = 50,4 мГн.
  3. Також розрахувати магнітну індукцію соленоїда можна, спираючись на формулу енергії магнітного поля струму (див. малюнок 2). З неї видно, що індукцію можна розрахувати, знаючи енергію поля і силу струму в котушці: L = 2W / (I) в квадраті.

    Приклад 3. Котушка, в якій тече струм 1 А, створює навколо себе магнітне поле енергією 5 Дж. Визначте індуктивність такої котушки. Рішення: L = 2 * 5 / 1 = 10 Гн.

Джерела