Катушки индуктивности и дроссели

Катушки индуктивности – это пассивные компоненты, предназначенные для накопления энергии в магнитном поле, и состоящие из проводов, уложенных в обмотки, внутрь которых обычно помещен магнитопровод.

Магнитопроводы, выполненные из ферромагнетиков, используют для увеличения индуктивности катушек, а выполненные из диамагнетиков уменьшают их индуктивность.

Обмотки катушек индуктивности выполняют проводами круглого или прямоугольного сечений, а обмотки некоторых мощных высокочастотных катушек – медными или посеребрёнными лентами. Катушки индуктивности без магнитопроводов и с магнитопроводами из диамагнетиков применяют только при протекании по обмоткам токов высокой частоты.

Рисунок 17 – Катушки индуктивности

Для расчёта индуктивности однослойной катушки цилиндрической формы без магнитопровода при укладке провода виток к витку можно применить следующую формулу:

где d – внешний диаметр обмотки, мм;

W – число витков обмотки;

ℓ – длина обмотки, мм.

Число витков такой катушки индуктивности определим согласно выражению:

Индуктивность тороидальной катушки без магнитопровода найдём по формуле:

где b – диаметр одного полного витка (или, то же самое, диаметр поперечного сечения катушки), мм;

D – усреднённый диаметр тора, мм.

Дроссели пульсирующего тока – это катушки индуктивности, предназначенные для пропускания постоянной составляющей тока и задерживания его переменной составляющей. Такие дроссели используют, например, в фильтрах постоянного напряжения источников питания.

Рисунок 18 – Дроссели

Дроссели переменного тока нужны для создания индуктивного сопротивления в цепях, по которым протекает сугубо переменный ток. Эти дроссели применяют, например, в качестве компонентов колебательных систем резонансных и квазирезонансных импульсных источников питания. На пути протекания магнитных потоков в сердечники описываемых дросселей часто вводят немагнитные зазоры, благодаря которым по обмоткам дросселей можно пропускать большие токи без вхождения магнитопроводов в насыщение.