Страница:Радиолюбитель 1925 г. №15-16.djvu/30

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


□ 34U

РАДИОЛЮБИТЕЛЬ — 1955 а

Расчеты и измерения любителя

Расчет вариометра с изменяющимся числом действующих витков

С. И. Шапошников

Если мы возьмем две катушки, соединенные последовательно, и будем одпу из них перемещать относительно другой, например, придвигать, вращать п т. п., то мы получим вариометр с изменяющимся числом действующих витков.

Когда катушки совершенно совмещены, т.-е. одна вдвинута в другую в нитки их параллельны, при чем направленно тока в обеих катушках одинаково, мы получаем наибольший коэффициент самоиндукции вариометра—X, который будет:

X = Xt + Xs + 2М,

где X, и X,—коэффициенты самоиндукции наших катушек, а И— коэффициент взаимоиндукции между ними.

Если концы катушек присоединить так, чтобы ток, проходя через первую, шел бы по часовой страт ко, а проходя вторую— обратно часовой стрелке, — мы получим наименьший коэффициент самоппдукции, который будет:

Х = Х,4- X, — 2М,

где все обозначения прежние.

Эти формулы позволяют сделать следующие выводы: наибольшая теоретическая самоипдукцпя системы получается тогда, когда М будет наибольшее. А так как наибольшая величина M=L (в случае одинаковости катушек), то X всей системы будет меняться от 0 до*4Х,.

На практике с вариометром этого достигнуть нельзя; М не может быть ранен X; кроме того, почти всегда катушки по одинаковы, почему М будет еще меньше.

Но во всяком случае, чтоб получить наибольший диапазон (разность между наибольшим п наименьшим значениями самонидукцнп вариометра), надо всячески увеличивать М, для чего требуется уменьшать расстояние от витков первой катушки до второй, увеличивал диаметр внутренней катушки.

Если впутреппяя катушка насажена на ось и может вращаться на ней внутри наружной, мы имеем обычный вращающийся вариометр.

? i Самый простой вариометр—круглый, g , Сложнее по пзготовлепию—квадратный. 7 Оба опи одинаковы по споим свойствам: но дают очопь большого диапазона. При желании получить раппомерпое изменение самоиндукции, падо делать катушки длинными, папр., длина = диаметру, но это влечет за собой увеличение расстояния

сильно

- Рис. 2. Неравномерное изменение самоиндукции в вариометре с короткими катушками.

между катушками, чтобы внутренняя могла бы, но задевая, вращаться внутри иа- ружной. А это опять-таки повлечет за собой уменьшение диапазопа.

Вариометр полудилиндрический—лучше первых двух типов и, наконец, наилуч- ший—это шаровой: оо дает наибольший диапазон и равномерное измопенис самоиндукции.

Если особые условия не требуют сложных типов вариометра, лучше всего делать круглый, который, кроме того, поддается довольно нростому и очень точному расчету.

Расчет вариометра

Имеем вариометр, показанный на рис. 3. Длины памоток обеих катушек I должны быть о д и п а к о в ы м и, в противном случае расчот будет мопсе точным.

Пусть диаметр наружной катушки будет d, — 10 см. и радиус се а = 5 см. Диаметр ‘ внутренней катушки = 8 см.

Радиус ее Ь -- 4 см.

обеих катушек, которые для нашего случая будут:

X, = 187.000 см. и X, = 121.000 си. Но формуле:

М =39,48Хп, X», ХЬ’Х (в-«+ а) ^

вычисляется коэффициент взаимоиндукции, помня, что здось и, н п,—число витков па 1 см., которое находится делением числа, витков па длину I. Число это может быть и с дробью, чем смущаться но следует. В нашем случае n,=»i,*=40:4=10. Вычислим по частям формулу М.

fcj/STf p=i/5X5+4X4=j/4l=6,4

Ь* 4X4

8а —8X5“

0,4.

Все выражение в скобках будет:

R~a + 8^ = 6>4 —5 + °,4 = 1>8.

Подставив эту величину в основную формулу, получим:

М =39,48 X1 ОХ 10X4* X 1,8== U3.000см.

Рис. 3. К расчету вариометра.

Рис. 1. Типы вариометров.

Разные типы вариометров (круглый, квадратный, полуцилиндрическип, шаровой) показаны иа рис. 1.

Независимо от тина вариометра, диапазон его тем больше, чем меньше расстояние между намотками катушки—К.

Чем катушки длиннее, тем равномернее изменяется самоиндукция вариометра.

При коротких катушках она сильно изменяется, когда оси катушек параллельны или близки к этому положению, и почти совсем не изменяется, когда катушки поворачивают на угол за 45« (см. рис. 2).

Длина намотки каждой катушки /=4 см

Число витков па каждой катушко позь- мем по 40, т.-е. я, = яя = 40. На каждый сантиметр длины намотки укладывается: 40 : 4 = 10 витков.

Но формуле:

/г1

I

вычисляем коэффициент самоиндукции

’) Ом. Я 7 — 8 пР«днсшо0ит©л*ь о. г. „Расчеты и измерения любителя*.

Наибольшая самоиндукция вариометра

будет:

X— X, 4- X, -f 2-V = 187.000 +121.0004-

4-2(113.600) = 535.200 см. Наименьшая самоиндукция будет:

X = Xj -{- X, — 2 Д/ = 187.000 X121-000— — 2 (113.600) =80.800 см.

Расчитанный нами вариометр нзмвояет непрерывно свою самоиндукцию на диапазоне от 80.800 до 535.200'см., т.-о. в 6,63 раза.

В действительности, его самоиндукция будот несколько отличаться от вычисленных цифр, так как при расчете мы не учитывали деления наших катушек осью иа две части. Но отлично ото будот гак мало, что на практике можно ' пользоваться вычисленным результатом, как точным.

я) См. .V? 14 „Радиолюбителя с, t ,,Ри счеты и намерения любителя-4.