Страница:Радиолюбитель 1927 г. №09.djvu/36

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


А 350

РАДИОЛ ЮВИТЕЛЬ ig27

Электротехника радиолюбителю

VII Самоиндукция в цепи электрического тока

Г

I

о

о/

о

о

о

о

Рис. 1.

ПОЛУЧЕННЫЕ в прошлый раз представления о магпнти м действии тока и об •лектрома титлой индукции помогут вам разобраться в действии самоиндукции'в цепи электрического тока. Допустим, что в цепь постоянного тока включена катушка само- ипдукцич. Сонротивленне этой катушки для иостонняого тока представляет пе что иное, как сопротивление проволоки, из которой она намотана. Прохождение тока по катушке влечет за собой падепие напряжения на ее Зажимах, равное, согласно закону Ома, пропзведе* • иню силы тока на ее сопротивление (Е —IR), и, кроме того, вызывает намагничивание ее железного сердечника, согласно приведенной раньше формуле расчета магнитной цепи. Другое дело п< лучится у нас при прохождении перем иио- го тока через катушку. Для простоты предположим сперва, чт > сопротивление провол >кн, из которой намотана катушка, ничтожно. Пусть сила тока, текущая через катушку, изображается кривой рис. 2а. В такт с коле» аиня- ми тока будет изменяться магнитный поток (Ф—рнс. 2) катхшки, как показ шо на рис. 2. А из прошлою мы знаем, что изменение магнитного потока не может пройти бе следно для катушки, и в вей должна наводиться эдс самоиндукции, которая будет тем больше, чем быстрее изменяется магнитный поток-. Если проследить по рисупку изменения магнитного потока, то можно легко убедиться, что поток быстрее всего изменяется в момент, когда он равен нулю, н наоборот, он

9

I

вовсе не изменяется в момент достижения своей амплитуды. Поэтому и выходит, что в момент I, когда сила тока равна нулю, но зато она быстро изменяется в катушке наводится наибольшая эдс самоиндукции. Наоборот, в момент II, когда мы имеем амплитуду тока, эдс самоиндукции равна нулю, так как ток в этот момент вовсе не изменяется. Подводимое к катушке от источник! тока напряжение должно преодолевать возникающую в пей эдс самоиндукции — в момент I оно будет наибольшим, а в момент II • шо равно нулю. Отсюда и становится по иятной причина несовпадения колебаний «ока и напряжения на катушке. Сопоставляй кривые, рис. 2 мы видим, что колебания напряжений на ка ту mice опережают колебав- я тока на четверть периода. Моииу амплитудами тока (1„,1 и напряжения (Ет) имеется следующее соотношение:

где f — частота переменного тока, L — коэффициент самоиндукции катушки в генри, а я = 3,14.

Такая же связь между эффективным и значениями тока и иапр. женил:

Ejдф —hjifi X 2afL.

Можно было бы подойти к этой задаче с другого конца: какой ток пройдет через катушку самоиндукции L гопри если се замкнуть иа источник переменного тока Е? Простой пересчет даст нам тогда такую формулу:

j

1 — 2яГЬ

которая напоминает по своему виду закон Ома. Произвешии- 2refL носит название индуктивного сопротивления и нзмеряо«ся так же, как обычное сопротивление в омах. Оно том больше, чем выше частота f и чем больше самоиндукция катушки L.

Пример: определить индуктивное сопротивление катушки

L = 10 Н; f=52 пер.

Rl = 2я1Ъ = 2я. 50 X Ю = 3.1402

Последовательное и параллельное соединение самоиндукции

Так же, как и обычные сопротивления самоиндукции соединяются ш следовательно и параллельно. Парне. 3 показано последовательное соединение двух самоиндукций, L, и L.J. Общее индуктивное сопротивление обеих клуш к (2nfL) равно сумме 2n[L1 и 2^fL.?, откуда можно вывести, что общая самоиндукция раьна сумме обеих самоиндукций:

L — Lj -j- Lo

ЛОШу-

iOOOOQ. '7

Рис. 3.

Наобг рот, параллельное соединение самоиндукций (рис. 4) умепипает индуктивное сопротивление и самоиндукцию:

L =

^1 П2

Понятие о кажущемся сопротивлении

Наибол е важен для практики случай последовательного соединения самоиндукции с обычным сопротивлением, ка-с показано на р"С. 5. Последнее иногда называют его омическим сопротивлением. Если взять, например, катушку самой дукции, то она будет представлять для переменного тока, на ряду с индуктивным сопротивлением (2rcfL),

4

ПЯЯЯЯЯП

L2

Рис. 4.

также и омическое R, которое зависит от толщины, длины н материала ее проволоки. Оба сопротивления мы можем представ «ять последовательно соединенными (к «к аа рис. 5). В праве ли мы нопросту складывать иодк- тнвиое сопротивление (-J7rfL) с омическим

R? Оказывается, что не в нраве. Последом, тельное соелй! оиие таких пеодворотму сопротивлений дает так паз. кажущееся (И1* полное) перем. току сопроти'-л.-пие (2, которое можот быть вычислено согласно <■ J’ дующей формуле:

Z = V R3+~(2jrfb)a

Эдс, поделенное па кажущееся conprmi. вление, дает силу переменного tokj:

Улфф

' v R'2 4- (2яГЬ)*

Е зфф

I^=-z- —

Пример. Через катушку самоиндукции с омическим сопротивлением в 100 ом и самоиндукцией в 10.000 CMtiO6 см) течет ток с амплитудой, равной 0,2 ампера при волне 100 метров. Какое падевие напряже- нгя получается па зажимах катушк ?

Самоиндукция катушки, выра-женпая в генри.

Рис 5.

равна

1 н

100— 104 и

, 3.108

частота f= —jqq— = 3.10е периодов; индуктивное сопротивление катушки равно

2л fL = 2я.3.10С. ~ = 188,42; кажущееся сопротивление катушки равно

Z = [/1002 -f- 18S.-P = 213 2 *) падение напряжения на катушке равно I.Z = 0,2X 213 = 42,6.

Бифилярная намотка

Но нцогдэ бывает валено иметь прибор без самоиндукции, с одним только омическим соиротив епи< м Для того, чтобы избавиться от самоиндукции, нужно устранить причину ее вызывающую — магнитное поле. На рис. С

показана катушка, в которой провод складывается в шов и намотка ведется от места сгиба. Вследствие этого ток течет по катип- ке г противоположных направлениях '(от конца Л до сгиба в одном направ iohiui, и в противоположном — от сгиба до юнца />, и создаваемые током магнитные поля взаимна уп -чтожаются. Такая безындукционная не мотка называется бифиляриой.

Мощность, расходуемая в самоиндукции

Переходя к вопросу о мощности, отметин,, что мощность а депо иеременвого тока обусловлена только потерями на нагревание в омическом сопротивлении. Самоиндукция не расходует мощности источника тона. По-