4.1. Рассчитать индуктивность L соленоида (рис. 4.1) со следующими параметрами:
Вариант | Число витков N | Диаметр D к, см | Длина l, см |
0,5 | |||
4.2. Рассчитать индуктивности L к высокочастотных катушек, изображенных на рис.4.2, а-в при следующих исходных данных:
Вариант | Число витков N | Диаметр катушки D к, см | Длина катушки l, см | Глубина намотки, t, см | L 0 |
Рис. 4.2, а | 1,5 | - | |||
Рис. 4.2, б | 1,2 | - | |||
Рис. 4.2, в | 2,5 | 1,5 |
4.3. Рассчитать добротность Q катушки индуктивности при следующих исходных данных:
Вариант | Частота f, МГц; | Индуктивность L, мкГ | Обобщенное сопротивление потерь
в катушке ![]() |
4.4.Рассчитать сопротивление потерь в собственной емкости следующих катушек:
Вариант | Тип катушки | Диаметр D к, см | Индуктивность L, мкГ | Частота f, МГц | tgdиз* | e** |
Однослойная | 1,5 | 8,4 | 8·10-3 | - | ||
Однослойная | 1,2 | 5·10-3 | - | |||
Многослойная | 2,5 | 0,3 | 2·10-3 | 3,5 |
* tgdиз - тангенс угла диэлектрических потерь изоляции провода и каркаса катушки;
**e - диэлектрическая проницаемость изоляции провода намотки.
4.5.Рассчитать сопротивлениепровода R м катушки индуктивности току высокой частоты при следующих исходных данных:
Вариант | Частота f, МГц; | Диаметр провода без изоляции d 0 , мм; | Средний диаметр намотки D ср, см | Длина катушки l, см | Число витков N |
0,45 | 1,5 | ||||
0,36 | 1,2 | ||||
0,5 | 0,25 | 2,5 | 1,5 |
4.6.Рассчитать сопротивлениепровода катушки индуктивности току высокой частоты, намотанной проводом "литцендрат" при следующих исходных данных:
Вариант | Частота f, МГц; | Марка провода намотки - ЛЭШО | Средний диаметр намотки D ср, см | Длина катушки l, см | Число витков N |
0,05 ![]() | 1,5 | 0,85 | |||
0,05 ![]() | 1,2 | ||||
0,5 | 0,07 ![]() | 2,5 | 1,5 |
4.7. Рассчитать сопротивление провода однослойной катушки метрового диапазона со следующими исходными данными:
Вариант | Частота f, МГц; | Диаметр провода без изоляции d 0 , мм | Средний диаметр намотки D ср, см | Число витков N |
0,6 | 1,8 | |||
0,7 | 1.4 | |||
0,9 | 0,8 |
4.8. Рассчитатьcопротивление потерь R m в сердечнике катушки, изготовленном из феррита при следующих исходных данных:
Вариант | Частота f, МГц; | Марка феррита | Индуктивность, мкГ | tg δμ |
700НМ | 5·10-3 | |||
50ВЧ2 | 1.4 | 5·10-3 | ||
30ВЧ2 | 0,8 | 4·10-3 | ||
0,3 | 1000НМ | 8·10-3 | ||
0,05 | 3000НМ | 7·10-2 |
4.9.Рассчитатьотносительную магнитную проницаемость μотн цилиндрического магнитного сердечника при следующих исходных данных:
Вариант | Тип сердечника | Материал сердечника | Начальная магнитная проницаемость, μн | Диаметр катушки D к, см; | Длина катушки l к, см. |
СЦР6 ![]() | Р-10 | 10-11 | 1,3 | 0,9 | |
СЦР6 ![]() | Р-20 | 10-11 | 1,5 | 1,4 | |
СЦР9 ![]() | Р-100 | 9-10 | 1,8 | 1,5 | |
СЦР9 ![]() | Р-100 | 9-10 | 1,8 | 1,5 |
4.10.Рассчитать относительную магнитную проницаемость μотн ииндуктивность L катушки на броневом магнитном сердечнике при следующих исходных данных:
№ | N | Тип | D 2, мм | D 3 мм | H 1, мм | H 2 мм; | Материал | l з мм; |
Б22 | 18,3 | 9,2 | 13,6 | 9,4 | 700НМ | 0,3 | ||
Б18 | 7,4 | 10,6 | 7,4 | 20ВЧ2 | 0,2 | |||
Б9 | 7,6 | 3,5 | 5,6 | 1500НМ3 | 0,2 | |||
Б6 | 5,1 | 2,7 | 5,6 | 1000НМ3 | 0,2 |
4.11.Рассчитать индуктивность L катушки на кольцевом магнитном сердечнике при следующих исходных данных:
Вариант | Число витков N | Тип сердечника | Материал сердечника |
К5 ![]() ![]() | феррит 30ВЧ2. | ||
К10 ![]() ![]() | феррит 1000НМ3 | ||
К16 ![]() ![]() | Феррит 2000НМ1 | ||
К16 ![]() ![]() | Феррит 2000НМ1 |
4.12.Рассчитать индуктивность L э. к. экранированной катушки при следующих исходных данных:
Вариант | Индуктивность неэкранированной катушки L, мкГ | Длина катушки l, мм | Диаметр катушки D к, мм; | Диаметр экрана D э, мм. |
4.13.Рассчитать добротность Q э.к. экранированной катушки при следующих исходных данных:
№ | f, МГц | L э.к, мкГ | d 0, мм | N | l, мм | D к мм | D э мм | l э мм | k св | rэ×106 Ом×см |
0,9 | 0,3 | 0,47 | 2,83 | |||||||
0,51 | 0,34 | 2,83 | ||||||||
0,90 | 0,28 | 2,83 |
Обозначения в таблице:
f - частота; L э.к. - индуктивность экранированной катушки мкГ; d 0 - диаметр провода без изоляции; N - число витков обмотки; l - длина катушки; D к - диаметр катушки; D э - диаметр экрана; l э - длина экрана; k св - коэффициент связи между катушкой и экраном; материал экрана – алюминий (rэ=2,83 ×106 Ом×см).
4.14.Рассчитать размеры индуктивно связанных катушек индуктивности при коаксиальном расположении катушек. Исходные данные для расчета:
Вариант | Коэффициент связи между катушками k св=0,47 | Диаметр внутренней катушки D 2, мм |
0,47 | ||
0,35 | ||
0,20 |
4.15.Определить расстояние m между индуктивно связанными катушками индуктивности и их длины l при смежном (соосном) расположении. Исходные данные для расчета:
Вариант | Коэффициент связи между катушками k св | Диаметр катушки D н, мм | Отношение длины катушки к диаметру катушки l / D н |
0,1 | 0,6 | ||
0,05 | 1,6 | ||
0,01 | 2,4 |
4.16.Рассчитать относительную магнитную проницаемость mотн и число витков N катушки индуктивности с цилиндрическим сердечником. Исходные данные для расчета:
№ | Тип сердечника СЦГ | Материал сердечника | Диаметр катушки D к, мм | Длина катушки l, мм |
2,86 ![]() | 100НН | |||
1,8 ![]() | 600НН | |||
2,75 ![]() | 700НН | 7,4 |
4.17.Определить оптимальный диаметр провода намотки d опт цилиндрической катушки индуктивности при следующих исходных данных:
Вариант | Рабочая частота f, МГц | Диаметр катушки D к, мм | Длина катушки l, мм | Число витков катушки N |
17,3. | ||||
0,3 | ||||
7,4 |
4.18.Определить оптимальный диаметр d опт провода намотки цилиндрической однослойной катушки индуктивности метрового диапазона при следующих исходных данных:
Вариант | Рабочая частота f, МГц | Диаметр катушки D к, мм | Длина катушки l, мм | Шаг намотки t, мм |
7,4 | 0,5 |
4.19.Определить добротность цилиндрической катушки индуктивности с сердечником при следующих исходных данных:
№ | N | Тип - СЦГ | f, МГц | Материал | tgdm | D к, мм | l, мм | tgdиз |
17,3 | 2,86 ![]() | 100НН | 1,3×10–2 | 1·10–2 | ||||
1,8 ![]() | 7,6 | 100НН | 1,3×10–2 | 0,1 | ||||
2,75 ![]() | 0,3 | 600НН | 1,5×10–2 | 7,4 | 1·10–2 |
Обозначения в таблице:
N - число витков катушки; СЦГ - тип сердечника; f - рабочая частота; материал сердечника - феррит; tgdm =магнитные потери в сердечнике; D к – диаметр катушки; l – длина катушки; tgdиз - потери в изоляции провода.
4.20. Определить, сколько витков необходимо намотать на магнитный сердечник длиной 100 мм и диаметром 8 мм, чтобы получить индуктивность катушки L =12 мГн. Относительная магнитная проницаемость сердечника μотн=500.
4.21. Рассчитать число витков и подобрать тип провода катушки индуктивности на броневом сердечнике со следующими параметрами:
Вариант | Рабочая частота f, МГц; | Индуктивность L, мкГ | Добротность не ниже | Броневой сердечник |
5 ![]() | Б11 | |||
1,2 | 100 ![]() | Б30 | ||
0,1 | 1000 ![]() | Б48 | ||
0,1 | 1000 ![]() | Б48 |
Характеристики сердечников:
Тип | D 2, мм | D 3 мм | H 1, мм | H 2 мм; | Материал | mотн |
Б11 | 9,4 | 4,7 | 6,4 | 4,4 | 50ВЧ | 38,8 |
Б30 | 25,4 | 12,3 | 13,2 | 700НМ | ||
Б48 | 31,4 | 20,8 | 2000НМ |
Обозначения в таблице:
D 2 - внутренний диаметр см; D 3 - диаметр центрального керна; H 1 - высота сердечника; H 2 -высота окна; mотн - относительная магнитная проницаемость сердечника.
4.22.Рассчитать число витков N и диаметр провода подмагничивающей обмотки магнитоуправляемого ферровариометра на кольцевом сердечнике со следующими параметрами:
Вариант | Коэффициент перекрытия по индуктивности kL | Величина управляющего тока I упр, мА | Материал сердечника - феррит | Типоразмер сердечника мм. |
60НH | К20 ![]() ![]() | |||
150НН | К20 ![]() ![]() | |||
300НН | К25 ![]() ![]() |
4.23. Катушка с ферритовым тороидальным сердечником типоразмера К32×20×9 имеет индуктивность L =0,12 Гн и содержит 800 витков. Определить ток I в катушке, при котором магнитная индукция в сердечнике равна B =0,2 Тл.
4.24.Рассчитать добротность катушки индуктивности на кольцевом сердечнике при следующих исходных данных:
1) число витков N =25;
2) типоразмер сердечника К20 12
4 мм;
3) индуктивность L max = 15 мкГ;
4) рабочая частота f = 20 МГц;
5) материал сердечника - феррит 60НH;
6) тангенс угла магнитных потерь tgdm = (1...2)10–2 на частоте 8 МГц;
7) тип провода намотки ПЭВТЛ-2 Ø 0,24 мм;
8) тангенс угла потерь в изоляции провода tg δиз=10-3;
9) собственная емкость катушки СL = 1 пФ.
(Указание: Расчет сопротивления провода намотки постоянному току проводить по формуле
, Ом,
где ρ=1,75·10-8 Ом·м, d 0 – диаметр провода без изоляции, все размеры – в м).