Индуктивные элементы делятся
на катушки индуктивности и трансформаторы [45,46].
По назначению катушки индуктивности
можно разделить на четыре группы:
а) катушки контуров,
б) катушки связи,
в) дроссели высокой частоты
и
г) дроссели низкой частоты.
По конструктивному признаку
катушки могут быть разделены на однослой-ные и многослойные; цилиндрические,
спиральные и тороидальные; экранированные и неэкранированные; катушки без сердечников
и катушки с сердечниками и др.
Катушки индуктивности характеризуются
следующими основными параметрами: индуктивностью и точностью, добротностью,
собственной емкостью и стабильностью.
Однослойные катушки применяются
на частотах выше 1500 кГц. Намотка может быть сплошная и с принудительным шагом.
Однослойные катушки с принудительным шагом отличаются высокой добротностью (Q=150...400)
и стабильностью;
применяются в основном
в контурах коротких (KB) и ультракоротких (УКВ) волн [47]. Высокостабильные
катушки, применяемые в контурах гетеродинов на KB и УКВ, наматываются при незначительном
натяжении проводом, нагретым до 80...120°С.
Для катушек с индуктивностью
выше 15... 20 мкГн применяется сплошная од-нослойная намотка. Целесообразность
перехода на сплошную намотку определяется диаметром катушки. Ориентировочные
значения индуктивности, при которых целесообразен переход на сплошную намотку:
Диаметр каркаса (в мм)
6 10 15 20 25 Индуктивность (в мкГн) 1,8 4 10 20 30
Катушки со сплошной намоткой
также отличаются высокой добротностью и широко используются в контурах на коротких,
промежуточных и средних волнах, если требуется индуктивность не выше 200...
500 мкГн. Целесообразность перехода на многослойную намотку определяется диаметром
катушки. Ориентировочные значения индуктивности, при которых целесообразен переход
на многослойную намотку:
Диаметр каркаса (в мм)
10 15 20 25 30 Индуктивность (в мкГн) 30 50 100 200 500
Индуктивность однослойной
катушки рассчитывается по формуле:
L=0,01DN2/(1/D+0.44), где
L — индуктивность (в мкГн), D — диаметр катушки (в см), 1 — длина намотки (в
см), N — число витков.
Добротность однослойных
катушек определяется в основном диаметром провода и шагом намотки (расстоянием
между витками) х. Установлено [47], что на высоких частотах оптимальное значение
диаметра намоточного провода определяется из выражения: d=0,707x.
Многослойные катушки разделяются
на простые и сложные. Примерами простых намоток являются рядовая многослойная
намотка и намотка "кучей" (или вна-вал). Несекционированные многослойные
катушки с простыми намотками отличаются пониженной добротностью и стабильностью,
большой собственной емкостью, требуют применения каркасов. Индуктивность многослойной
катушки рассчитывается по формуле: L=0,08(DN)2/(ЗD+91+10t), где L — индуктивность
катушки, мкГн; D — средний диаметр намотки, см; 1 — длина намотки, см; t — толщина
катушки, см; N — число витков.
Если задана индуктивность
и нужно рассчитать число витков, то следует задать величины D, 1 и t и подсчитать
необходимое число витков. После этого следует произвести проверку толщины катушки
по формуле: t=zNd2/1, где d — диаметр провода с изоляцией (в мм), z=l,05...1,3
— коэффициент неплотности намотки при d=1...0,08 соответственно.
Секционированные катушки
индуктивности характеризуются достаточно высокой добротностью, пониженной собственной
емкостью, меньшим наружным диаметром и допускают в небольших пределах регулировку
индуктивности путем смещения секций. Они применяются как в качестве контурных
в контурах длинных и средних волн, так и в качестве дросселей высокой частоты.
Каждая секция представляет собой обычную многослойную катушку с небольшим числом
витков. Число секций может быть от двух до восьми, иногда даже больше. Расчет
секционированных катушек сводится к расчету индуктивности одной секции. Индуктивность
секционированной катушки, состоящей из п секций: L= Lc[n+2k(n-l)], где Lс —
индуктивность секции, k — коэффициент связи между смежными секциями (k=0,3 при
расстоянии между секциями, равном половине ширины секции, которая равна среднему
радиусу катушки).
Собственная емкость катушки
понижает добротность и стабильность настройки контуров. В диапазонных контурах
эта емкость уменьшает коэффициент перекрытия диапазона. Величина собственной
емкости определяется типом намотки и размерами катушки. Наименьшая собственная
емкость (несколько пФ) у однослой-ных катушек, намотанных с принудительным шагом.
Многослойные катушки обладают большей емкостью, величина которой зависит от
способа намотки. Так, емкость катушек с универсальной намоткой составляет 5...25
пФ, а с рядовой многослойной намоткой может быть выше 50 пф.
Дросселем высокой частоты
называют катушки индуктивности, используемые в цепях питания в качестве фильтрующих
элементов. Индуктивность дросселя должна быть достаточно большой, а собственная
емкость — малой. Конструктивно дроссели высокой частоты выполняются в виде однослойных
или многослойных катушек. Для дросселей длинных и средних волн применяется секционированная
многослойная намотка. Дроссели для коротких волн и для метровых волн обычно
имеют однослойную намотку — сплошную или с принудительным шагом. В качестве
каркаса часто используются керамические стержни от резисторов. Расчет числа
витков дросселя производится так же, как и расчет числа витков катушек индуктивности.
В катушках с большой индуктивностью
применяются сердечники из ферромагнитных материалов. Индуктивность катушки с
замкнутым стальным сердечником L=0.0126MSN2/Ic [мкГн], где ц — магнитная
проницаемость материала (для электротехнических сталей находится в диапазоне
200...500), S — сечение сердечника (в см2), N — число витков катушки, Iс — средняя
длина магнитного пути, см (например, для круглого сердечника — длина его средней
окружности).
Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment? Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки. Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.
Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.
Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").
Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.
Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.
Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
