Індуктивні елементи
Індуктивні елементи поділяються на котушки індуктивності та трансформатори [45,46].
За призначенням котушки індуктивності можна поділити на чотири групи:
а) котушки контурів,
б) котушки зв'язку,
в) дроселі високої частоти та
г) дроселі низької частоти.
За конструктивною ознакою котушки можуть бути розділені на одношарові та багатошарові; циліндричні, спіральні та тороїдальні; екрановані та неекрановані; котушки без сердечників та котушки з сердечниками та ін.
Котушки індуктивності характеризуються такими основними параметрами: індуктивністю та точністю, добротністю, власною ємністю та стабільністю.
Одношарові котушки використовуються на частотах вище 1500 кГц. Намотування може бути суцільним і з примусовим кроком. Одношарові котушки з примусовим кроком відрізняються високою добротністю (Q=150. 400) та стабільністю;
застосовуються переважно у контурах коротких (KB) і ультракоротких (УКХ) хвиль [47]. Високостабільні котушки, що застосовуються в контурах гетеродинів на KB та УКХ, намотуються при незначному натягу проводом, нагрітим до 80...120°С.
Для котушок з індуктивністю вище 15. 20 мкГн застосовується суцільна одношарова намотування. Доцільність переходу на суцільну намотування визначається діаметром котушки. Орієнтовні значення індуктивності, при яких доцільний перехід на суцільну намотування:
Діаметр каркаса (в мм) 6 10 15 20 25 Індуктивність (мкГн) 1,8 4 10 20 30
Котушки з суцільним намотуванням також відрізняються високою добротністю і широко використовуються в контурах на коротких, проміжних і середніх хвилях, якщо потрібна індуктивність не вище 200. 500 мкГн. Доцільність переходу на багатошарову намотування визначається діаметром котушки.Орієнтовні значення індуктивності, при яких доцільний перехід на багатошарову намотування:
Діаметр каркаса (в мм) 10 15 20 25 30 Індуктивність (в мкГн) 30 50 100 200 500
Індуктивність одношарової котушки розраховується за такою формулою:
L=0,01DN2/(1/D+0.44), де L — індуктивність (мкГн), D — діаметр котушки (см), 1 — довжина намотування (см), N — число витків.
Добротність одношарових котушок визначається в основному діаметром дроту та кроком намотування (відстанню між витками) х. Встановлено [47], що на високих частотах оптимальне значення діаметра намотувального дроту визначається виразом: d=0,707x.
Багатошарові котушки поділяються на прості та складні. Прикладами простих намотування є рядова багатошарова намотування і намотування "купою" (або вна-вал). Несекційовані багатошарові котушки з простими намотуваннями відрізняються зниженою добротністю та стабільністю, великою власною ємністю, вимагають застосування каркасів. Індуктивність багатошарової котушки розраховується за формулою: L=0,08(DN)2/(ЗD+91+10t), де L - індуктивність котушки, мкГн; D - середній діаметр намотування, см; 1 - Довжина намотування, см; t - товщина котушки, см; N - Число витків.
Якщо задана індуктивність і потрібно розрахувати число витків, слід задати величини D, 1 і t і підрахувати необхідне число витків. Після цього слід перевірити товщину котушки за формулою: t=zNd2/1, де d — діаметр дроту з ізоляцією (в мм), z=l,05. 1,3 - коефіцієнт нещільності намотування при d=1. 0,08 відповідно.
Секціоновані котушки індуктивності характеризуються досить високою добротністю, зниженою власною ємністю, меншим зовнішнім діаметром і допускають у невеликих межах регулювання індуктивності шляхом усунення секцій. Вони застосовуються якяк контурні в контурах довгих і середніх хвиль, так і як дроселі високої частоти. Кожна секція є звичайною багатошаровою котушкою з невеликим числом витків. Число секцій може бути від двох до восьми, іноді навіть більше. Розрахунок секційованих котушок зводиться до розрахунку індуктивності однієї секції. Індуктивність секційованої котушки, що складається з п секцій: L = Lc [n + 2k (n-l)], де Lс - індуктивність секції, k - коефіцієнт зв'язку між суміжними секціями (k = 0,3 при відстані між секціями, що дорівнює половині ширини секції, яка дорівнює середньому радіусу котушки).
Власна ємність котушки знижує добротність та стабільність налаштування контурів. У діапазонних контурах ця ємність зменшує коефіцієнт перекриття діапазону. Розмір власної ємності визначається типом намотування та розмірами котушки. Найменша власна ємність (кілька пФ) у одношарових котушок, намотаних з примусовим кроком. Багатошарові котушки мають більшу ємність, величина якої залежить від способу намотування. Так, ємність котушок з універсальним намотуванням становить 5. 25 пФ, а з рядовим багатошаровим намотуванням може бути вище 50 пф.
Дросселем високої частоти називають котушки індуктивності, що використовуються в ланцюгах живлення як фільтруючі елементи. Індуктивність дроселя має бути досить великою, а власна ємність малою. Конструктивно дроселі високої частоти виконуються у вигляді одношарових або багатошарових котушок. Для дроселів довгих і середніх хвиль застосовується секційована багатошарова намотування. Дроселі для коротких хвиль і для метрових хвиль зазвичай мають одношарову намотування - суцільну або з примусовим кроком. Як каркас часто використовуються керамічні стрижні від резисторів. Розрахунок числа витків дроселяпроводиться так само, як і розрахунок числа витків котушок індуктивності.
У котушках з великою індуктивністю застосовуються осердя з феромагнітних матеріалів. Індуктивність котушки із замкнутим сталевим сердечником L=0.0126MSN2/Ic [мкГн], де ц - магнітна проникність матеріалу (для електротехнічних сталей знаходиться в діапазоні 200. 500), S - переріз сердечника (см2), N - Число витків котушки, Iс - середня довжина магнітного шляху, см (наприклад, для круглого сердечника - довжина його середнього кола).
Справа в тому, що в його постановці та висновках зроблена заміна, аналогічна заміні в шкільному жартівливому завданні на кмітливість, в якій запитується: - Скільки яблук на березі, якщо на одній гілці їх 5, на іншій гілці - 10 і так далі При цьому учні навмисно відволікаються від того основного факту, що на березі яблука не ростуть, в принципі.
В експерименті Майкельсона порушується питання про рух ефіру щодо інтерферометра, що лежить в лабораторній системі. Однак, якщо ми шукаємо ефір, як базову матерію, з якої складається вся речовина інтерферометра, лабораторії, та й Землі в цілому, то, природно, ефір теж буде нерухомий, тому що земна речовина є всього лише певним чином структурований ефір, і ніяк не може рухатися щодо себе.