Электроника для начинающих

Рис. 5.15.Индуктивность катушки прямо пропорциональна ее диаметру и числу витков в квадрате. Если все другие параметры остаются постоянными, то уменьшение длины (расстояния от одного торца катушки до другого) за счет более плотной упаковки витков будет приводить к возрастанию индуктивности

Далее приведены три простых следствия из этой формулы.

• Индуктивность возрастает при увеличении диаметра катушки.

• Индуктивность возрастает в квадратичной зависимости от числа витков. (Другими словами увеличение витков в три раза приводит к увеличению индуктивности в девять раз).

• Если число витков остается фиксированным, то индуктивность снизится, если вы намотаете катушку таким образом, что она станет тоньше и длиннее, но ее эффективность увеличится, если вы сделаете ее толстой и короткой.

Джозеф Генри (Joseph Henry)

Родившийся в 1797 году, Джозеф Генри (Joseph Henry) был первым человеком, который разрабатывал и демонстрировал мощные электромагниты. Он также является автором концепции «самоиндукции», означающей «электрическую инерцию», т. е. свойства, которым обладает катушка из провода.

Генри родился в семье поденного рабочего в городе Олбани, штат Нью- Йорк (Albany, New York). Он работал в обычном магазине перед тем, как стать подмастерьем у часового мастера, а также интересовался профессией актера. Друзья убедили его поступить в Академию (Albany Academy), где и проявилась его склонность к науке.

В 1826 он получил место профессора математики и естественной философии в Академии, но даже тогда у него не было магистерской степени и он всегда говорил о себе, что он «принципиально самообразованный» человек. Майкл Фарадей (Michael Faraday) делал аналогичные исследования в Англии, но Генри о нем ничего не знал.

В 1832 году Генри получил место в Принстоне (Princeton), где он получил оклад $1000 в год и бесплатный дом для проживания. Когда Морзе попытался запатентовать телеграф, Генри говорил, что он уже знаком с этой концепцией и в самом деле построил систему, использующую аналогичные принципы для того, чтобы подавать сигналы домой своей жене, когда он работал в своей лаборатории в Философском корпусе (Philosophical Hall).

Генри изучал химию, астрономию и архитектуру в качестве дополнения к физике, а поскольку наука в то время не была разделена на различные отрасли, что имеет место в настоящее время, он исследовал такие явления как фосфоресценция, звук, капиллярные взаимодействия и баллистику. В 1846 году он в качестве секретаря возглавил только что основанный Смитсоновский институт (Smithsonian Institution).

Рис. 5.16. Джозеф Генри (Joseph Henry)

— американский экспериментатор, который известен своими новаторски-ми работами в области электромагнетизма. Эта фотография хранится в архиве Wikimedia Commons

Обозначение катушек на схемах и основные сведения

Посмотрите на схематические символы, приведенные на рис. 5.17, которые используются для обозначения катушек. Следует помнить, что если катушка имеет железный сердечник, то она изображается с помощью дополнительной пары линий (иногда одной дополнительной линией). Если у нее ферритовый сердечник, то иногда эта линия делается штриховой.

Рис. 5.17.Схематические изображения катушек. Крайнее слева изображение является самой старой версией. Третий и четвертый символы означают, что катушка намотана вокруг сплошного или порошкового магнитного сердечника соответственно

Стальной сердечник будет увеличивать индуктивность катушки, поскольку он увеличивает магнитное взаимодействие.

Катушка в изоляции обычно не имеет какой-либо полярности. Вы можете подключить ее без учета какой-либо полярности, но направление напряженности магнитного поля будет изменено соответствующим образом (катушки, которые используются в реальных условиях — такие, как трансформаторы и электромагнитные катушки — должны иметь полярность).