Как зависит индуктивность катушки от числа витков почему

Индуктивность катушки — это важная физическая величина, которая имеет большое значение в различных областях науки и техники. Она характеризует способность катушки образовывать магнитное поле при протекании через нее электрического тока. Один из факторов, который может влиять на индуктивность катушки, это число витков, то есть количество раз, которое провод обходит вокруг катушки.

Вопрос о том, зависит ли индуктивность катушки от числа витков, имеет однозначный ответ: да, она зависит. Увеличение числа витков приводит к росту индуктивности, а уменьшение числа витков – к ее уменьшению. Это связано с тем, что каждый проводник, который образует виток, привносит свой индуктивный вклад в общую индуктивность катушки.

Простейшим математическим соотношением, описывающим зависимость индуктивности от числа витков, является формула:

L = N^2 * μ * A / l,

где L – индуктивность катушки, N – число витков, μ – магнитная постоянная, A – площадь поперечного сечения катушки, l – длина катушки. Из этой формулы видно, что индуктивность пропорциональна квадрату числа витков катушки.

Таким образом, количество витков катушки имеет прямую связь с ее индуктивностью. Увеличение числа витков увеличивает индуктивность, что может быть полезно в некоторых практических приложениях. Однако следует учитывать, что повышение числа витков также может привести к увеличению сопротивления катушки, что может оказать негативное влияние на эффективность ее работы в электрических цепях.

Индуктивность катушки: зависит ли от числа витков?

Вопрос о зависимости индуктивности от числа витков катушки часто возникает при проектировании различных электронных устройств и схем. Ответ на этот вопрос весьма простой: индуктивность катушки действительно зависит от числа витков.

Чем больше витков в катушке, тем больше ее индуктивность. Это связано с тем, что каждый виток катушки создает свое магнитное поле, и суммарное поле от всех витков складывается.

При увеличении числа витков увеличивается площадь, охватываемая магнитным полем катушки. Таким образом, увеличивается поток магнитного поля, который пересекает контур катушки, а следовательно, и индуктивность.

Однако, стоит отметить, что зависимость индуктивности от числа витков не является линейной. Это означает, что с увеличением числа витков, индуктивность будет изменяться не пропорционально, а с некоторой нелинейной зависимостью.

Также влияние числа витков на индуктивность может быть модифицировано другими факторами, такими как форма катушки, ее размеры и материал, из которого она изготовлена.

зависит ли индуктивность катушки от числа витков в ней?

Правильный ответ на вопрос «зависит ли индуктивность катушки от числа витков в ней? . » по предмету Физика. Развернутая система поиска нашего сайта обязательно приведёт вас к нужной информации. Как вариант — оцените ответы на похожие вопросы. Но если вдруг и это не помогло — задавайте свой вопрос знающим оппонентам, которые быстро дадут на него ответ!

Катушка индуктивности. Зачем нужна и где применяется.


Похожие вопросы по физике

Помогите решить. Индуктивное сопротивление катушки ХL = 60 Ом. Если циклическая частота переменного тока ω = 1,0 кГц, то чему равна индуктивность L катушки?

От чего зависит и от чего не зависит напряжённость гравитационного поля? Выберите правильный ответ А). Зависит от M, m и зависит от R. Б) Зависит от m, R и не зависит о M. В). Зависит от R и не зависит от M и m.

От чего зависит магнитное действие катушки с током? 1 от силы тока, сопротивления провода и наличия или отсутствия железного сердечника внутри катушки 2 от числа витков, силы тока и наличия или отсутствия железного сердечника 3 от числа витков, силы

Нужно ответить на вопросы! 1. Если индуктивность катушки увеличить в 9 раз то период . ? 2. Если индуктивность катушки уменьшить в 9 раз, то период . ? 3. Если ёмкость конденсатора увеличить в 25 раз, то период.? 4.

5. Даны две одинаковые катушки, сила тока в которых 5 А. Первая катушка содержит 20 витков, а вторая 80 витков. Сравните магнитные поля, созданные катушками. А. Магнитное поле обеих катушек одинаковое. Б. Магнитное поле первой катушки сильнее. В.

Помогите с ответом
Найдите площадь ромба, если его высота равна 16 см, а острый угол равен 30
Нет ответа

Сделайте синтасический разбор предложений: Быстро растаял под лучами яркого солнца снег. Хороши летом глазастые ромашки! Идёшь в тишине, и уха коснётся трубный звук.

Нет ответа
С. Сахарнов «Летучая рыба»
Нет ответа
Вычислите: 4/5 * 10/27 * 15/16 4/7 * 35/36 * 3/5 30/77 * 11/18 * 3/25 20/13 * 39/100 * 10/21
Нет ответа

Объясните, почему уважение американцев к труду можно считать одной из причин подъёма экономики. 19 Век

Как время релаксации характеризует индукционные токи при замыкании и размыкании цепи?

Время релаксации — это характеристика инерционных свойств любой электрической цепи. Оно определяет время протекания тока размыкания и время нарастания тока замыкания.

Источник:

Домашняя работа по физике за 11 класс к учебнику «Физика. 11 класс» Касьянов В.А.

Решебник по физике за 11 класс (Касьянов В.А., 2002 год),
задача №36
к главе «Электромагнетизм. § 34. Опыты Генри».

Как зависит индуктивность катушки от числа витков почему

Вопрос по физике:

Зависит ли индуктивность катушки от числа витков в ней?

Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?

Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!

  • bookmark_border
  • 07.06.2017 11:11
  • Физика
  • remove_red_eye 12557
  • thumb_up 19
Ответы и объяснения 1

Индуктивность зависит от сечения намотки. Т.е. от среднего сечения. А стал быть — и от диаметра провода. Ну, конешно, в предельном случае, когда провод бесконечно тонок — тогда ничто и ни от чего и не зависит.

  • 09.06.2017 00:33
  • thumb_up 5
Знаете ответ? Поделитесь им!
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Материал сердечника

Кроме числа витков и размеров катушки, на формирование магнитного потока влияет магнитная проницаемость сердечника, вокруг которого она намотана. У разных материалов она различная. Кроме того, имеет значение поперечное сечение сердечника, а также его форма: если он замкнут в кольцо или другую геометрическую фигуру, то поток на всём пути следования проходит по сердечнику с большей проницаемостью, чем воздух, и оказывает большее влияние на соседние витки, что повышает индуктивность катушки с сердечником.

Интересно. Аналогичное влияние оказывает длина магнитопровода: чем он длиннее, тем индуктивность ниже.

Катушка на ферритовом сердечнике

Катушка на ферритовом сердечнике

Современные магнитные материалы

Сердечники могут изготавливаться из различных материалов, исходя из рабочей частоты и силы тока:

  • Электротехническая сталь. Применяется в сетях постоянного напряжения в реле и электромагнитах. Использование в устройствах переменного напряжения недопустимо из-за вихревых токов и связанных с этим больших потерь при нагреве;
  • Трансформаторная сталь. Для уменьшения потерь и нагрева сердечники устройств для переменного напряжения собираются из пластин трансформаторной стали. Однако при рабочей частоте, превышающей 1 кГц, и больших токах намагничивания потери становятся слишком большими, поэтому при таких частотах этот материал не используется;
  • Железоникелевые сплавы. Имеют высокую проницаемость при малых полях и низкий предел насыщения. Работают при частотах до 100кГц и используются в магнитофонных головках, датчиках и подобных механизмах;
  • Пермаллои. Железоникелевые сплавы с высокой проницаемостью. Для придания различных свойств легируются другими металлами;
  • Аморфные и нанокристаллические материалы. Имеют большой диапазон рабочих частот и применяются в электросчётчиках, импульсных трансформаторах в блоках питания и как замена пермаллоев. Имеют, по сравнению с ними, большую рабочую частоту и индукцию насыщения;
  • Магнитодиэлектрики. У этих материалов диапазон частот в десятки мГц, но малая проницаемость и предел насыщения, поэтому работают только в слабых полях. Используются в высокочастотной технике: в магнитопроводах, дросселях и катушках;
  • Ферриты и ферритовые сердечники. У этого материала минимальные вихревые токи, и они могут работать на максимальных рабочих частотах, но имеют малый предел насыщения. Параметры зависят от температуры и ухудшаются (стареют) со временем. У каждой марки есть критическая частота, свыше которой возрастают потери. Это определяет их область применения.

При повышении рабочей частоты материалов уменьшается предел насыщения. Кроме того, свойства магнитопроводов меняются при изменении частоты и насыщенности магнитного потока. Поэтому не рекомендуется использовать материал сердечников в непредназначенных для него условиях.

Вариометр

В некоторых случаях необходимо менять параметры устройства. Это делается разными способами:

  • Изменением положения сердечника. В подстроечных элементах небольшого размера это делается отвёрткой, вращая которую магнитопровод можно выдвинуть из обмотки;
  • Изменением числа витков. В конструкциях небольшого размера это выполняется при помощи переключателей, в крупногабаритных устройствах по виткам передвигается ползунок с контактами;
  • Изменением положения частей катушки относительно друг друга. Если части катушки отодвигать друг от друга, то индуктивность уменьшится, и, наоборот, при приближении она возрастёт. Аналогичный эффект получится, если части катушки без сердечника намотаны на каркасах разного диаметра, и одна вращается внутри другой. Поворотом можно добиться взаимной нейтрализации магнитного потока и, как следствие, уменьшения индуктивности.

Вариометр – катушка с переменной индуктивностью

Вариометр – катушка с переменной индуктивностью

Знание того, от чего зависит индуктивность, и принципа её работы, а также, зачем в ней нужен сердечник из магнитопроницаемого материала, поможет изготовить катушку индуктивности своими руками.

зависит ли индуктивность катушки от числа витков в ней?

Найдите правильный ответ на вопрос ✅ «зависит ли индуктивность катушки от числа витков в ней? . » по предмету Физика, а если вы сомневаетесь в правильности ответов или ответ отсутствует, то попробуйте воспользоваться умным поиском на сайте и найти ответы на похожие вопросы.

Похожие вопросы по физике

Помогите решить. Индуктивное сопротивление катушки ХL = 60 Ом. Если циклическая частота переменного тока ω = 1,0 кГц, то чему равна индуктивность L катушки?

От чего зависит и от чего не зависит напряжённость гравитационного поля? Выберите правильный ответ А). Зависит от M, m и зависит от R. Б) Зависит от m, R и не зависит о M. В). Зависит от R и не зависит от M и m.

От чего зависит магнитное действие катушки с током? 1 от силы тока, сопротивления провода и наличия или отсутствия железного сердечника внутри катушки 2 от числа витков, силы тока и наличия или отсутствия железного сердечника 3 от числа витков, силы

Нужно ответить на вопросы! 1. Если индуктивность катушки увеличить в 9 раз то период . ? 2. Если индуктивность катушки уменьшить в 9 раз, то период . ? 3. Если ёмкость конденсатора увеличить в 25 раз, то период.? 4.

5. Даны две одинаковые катушки, сила тока в которых 5 А. Первая катушка содержит 20 витков, а вторая 80 витков. Сравните магнитные поля, созданные катушками. А. Магнитное поле обеих катушек одинаковое. Б. Магнитное поле первой катушки сильнее. В.

Помогите с ответом
решить уравнение 2 целых 2.9:y=3 целых 19.27:3 целых 1.3
Нет ответа

дачнику до железной платформы нужно пройти 2 км. с какой средней скоростью нужно идти. чтобы успеть на электр-ку которая прибудет на платформу через полчаса? запиши ответ с помощью знака > или равно, обозначив средн. скорость буквой U

Ресчет катушек индуктивности (однослойных, цилиндрических)

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

Рис. 1. Пример однослойной катушки индуктивности.

Все приведенные выше соображения справедливы при намотке катушек без ферритовых сердечников. Расчет однослойных цилиндрических катушек производится по формуле:

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

  • L — индуктивность катушки, мкГн;
  • D — диаметр катушки, см;
  • I — длина намотки катушки, см;
  • n — число витков катушки.

При расчете катушки могут встретиться два случая:

  • а) по заданным геометрическим размерам необходимо определить индуктивность катушки;
  • б) при известной индуктивности определить число витков и диаметр провода катушки.

В первом случае все исходные данные, входящие в формулу, известны, и расчет не представляет затруднений.

Пример. Определим индуктивность катушки, изображенной на рис. 1; для этого подставим в формулу все необходимые величины:

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

Во втором случае известны диаметр катушки и длина намотки, которая, в свою очередь, зависит от числа витков и диаметра провода.

Поэтому расчет рекомендуется вести в следующей последовательности. Исходя из конструктивных соображений определяют размеры катушки, диаметр и длину намотки, а затем рассчитывают число витков по формуле:

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

После того как будет найдено число витков, определяют диаметр провода с изоляцией по формуле:

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

  • d — диаметр провода, мм,
  • l — длина обмотки, мм,
  • n — число витков.

Пример. Нужно изготовить катушку диаметром 1 см при длине намотки 2 см, имеющую индуктивность 0,8 мкГн. Намотка рядовая виток к витку.

Подставив в последнюю формулу заданные величины, получим:

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

Если эту катушку наматывать проводом меньшего диаметра, то нужио полученные расчетным путем 14 витков разместить по всей длине катушки (20 мм) с равными промежутками между витками, т. е. с шагом намотки.

Индуктивность данной катушки будет на 1—2% меньше номинальной, что следует учитывать при изготовлении таких катушек. При намотке в случае необходимости более толстым проводом, чем 1,43 мм, следует сделать новый расчет, увеличив диаметр или длину намотки катушки.

Возможно, также придется увеличить и то и другое одновременно, пока не будут получепы необходимые габариты катушки, соответствующие заданной индуктивности.

Следует заметить, что по приведенным пыше формулам рекомендуется рассчитывать такие катушки, у которых длина намотки l равна или больше половины диаметра. Если же длина намотки меньше D половины диаметра то более точные результаты можно получить по формулам:

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

Как произвести пересчет катушек индуктивности (однослойных, цилиндрических)

Необходимость в пересчете катушек индуктивности возникает при отсутствии нужного диаметра провода, указанного в описании конструкции, и замене его проводом другого диаметра; при изменении диаметра каркаса катушки.

Если отсутствует провод нужного диаметра, что является наиболее частой причиной пересчета катушек, можно воспользоваться проводом другого диаметра.

Изменение диаметра провода в пределах до 25% в ту или другую сторону вполне допустимо и в большинстве конструкций не отражается на качестве их работы. Более того, увеличение диаметра провода допустимо во всех случаях, так как оно уменьшает омическое сопротивление катушки и повышает ее добротность.

Уменьшение же диаметра ухудшает добротность и увеличивает плотность тока на единицу сечения провода, которая не может быть больше определенной допустимой величины.

Пересчет числа витков однослойной цилиндрической катушки при замене провода одного диаметра другим производится по формуле:

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

  • n — повое число витков катушки;
  • n1 — число витков катушки, указанное в описании;
  • d— диаметр имеющеюся провода;
  • d1 — диаметр провода, указанный в описании.

В качестве примера произведем пересчет числа витков катушки, изображенной на рис. 1, для провода диаметром 0,8 мм:

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

(длина намотки l= 18 X 0,8 = 14,4 мм, или 1,44 см).

Таким образом, число витков и длина намотки несколько уменьшились. Для проверки правильности пересчета рекомендуется выполнить новый расчет катушки с измененным диаметром провода:

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

При пересчете катушки, связанном с изменением ее диаметра, следует пользоваться процентной зависимостью между диаметром и числом витков катушки.

Эта зависимость заключается в следующем: при увеличении диаметра катушки на определенное число процентов количество витков ее уменьшается на столько же процентов, и, наоборот, при уменьшении диаметра увеличивается число витков на равное число процентов. Для упрощения расчетов за диаметр катушки можно принимать диаметр каркаса.

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

Рис. 2. Катушки индуктивности. Пример.

Так, для примера произведем пересчет числа витков катушки (рис. 2, а), имеющей диаметр 1,5 см, на диаметр, равный 1,8 см (рис. 2, б). Согласно условиям пересчета диаметр каркаса увеличивается на 3 мм, или на 20%.

Следовательно, для сохранения неизменной величины индуктивности этой катушки при намотке ее на каркасе большего диаметра нужно уменьшить число витков на 20%, или на 8 витков. Таким образом, новая катушка будет иметь 32 витка.

Проверим пересчет н установим погрешность, допущенную в результате пересчета. Катушка (см. рис. 2, а) имеет индуктивность:

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

Новая катушка на каркасе с увеличенным диаметром:

 Расчет индуктивности катушек (однослойных, многослойных)

Ошибка при пересчете составляет 0,25 мкГн, что вполне допустимо для расчетов в радиолюбительской практике.

Литература: В. Г. Бастанов — 300 практических советов, 1992.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий