Высокочастотные катушки индуктивности

Целью данной работы является изучение различных высокачастотных катушек индуктивности, а так же влияние наличие сердечника и экрана на их параметры.

Прибор Е 9−4 предназначен для измерения параметров катушек индуктивности. Принцип работы его основан на использовании свойств последовательного колебательного контура. Упрощенная схема прибора приведена на рисунке 2.1. высокачастотный катушка индуктивность.

Рисунок 2.1 — Упрощенная принципиальная схема Е 9−4.

Результаты работы

Так как в качестве рекомендованного значения ёмкости мы берем 50 пФ, то нет нужды рассчитывать, и мы используем формулу.

С этим условием мы упрощаем формулу для собственной емкости катушки, и она приобретает вид.

Мы замерили экспериментальные данные для трех катушек индуктивности и занесли их в таблицу Таблица 3.1 — Технические характеристики и результаты исследований ВКИ.

Таблица 3.2 — Результаты измерения собственной ёмкости катушки.

Заключение

В ходе лабораторной работы мы выяснили, что по конструктивному признаку катушка L1 цилиндрическая, однослойная, с шаговой намоткой, без сердечника. Экраны, используемые с этой катушкой, выполнены из материалов: сталь, бронза и алюминий. L7 — цилиндрическая, многослойная, секционированная, намотана «кучей». L9 — цилиндрическая, однослойная, со сплошной намоткой, без сердечника.

При анализе катушки L1 с экранами 1,2,3 и 4 индуктивность изменилась лишь на 0,5 мкГн, а добротность уменьшилась. Это можно объяснить тем, что под действием внешнего поля катушки в экране возник ток, который создает магнитный поток, направленный встречно основному потоку. На добротность экран влияет путем создания в нем активных потерь при возникновении тока. Благодаря этому большая часть внешнего магнитного потока катушки будет компенсирована.

На активное сопротивление катушки наличие экрана сказывается двояким образом. Во-первых, сопротивление катушки увеличивается на величину вносимого сопротивления экрана. Во вторых за счет эффекта близости происходит уменьшение сопротивление катушки.

На катушке L7 с появлением сердечника изменяется его магнитная проницаемость, вследствие чего увеличивается его индуктивность и собственная емкость, а частота резонанса уменьшается.

Если сравнивать катушки L9 и L1, то можно сказать, что чем меньше шаг намотки, то больше индуктивность и добротность, но меньше собственная ёмкость (tau L9 = 0.83мм, tau L1 = 1,5мм).