Электроника для начинающих

Возможно, наиболее широко распространенное приложение для катушек это трансформатор, в котором переменный ток в одной катушке индуцирует переменный ток в другой, часто используя один и тот же железный сердечник. Если первичная обмотка (входная) имеет в два раза меньше витков по сравнению со вторичной (выходной) катушкой, то напряжение будет удвоено, при уменьшении тока наполовину, при этом гипотетически считается, что эффективность трансформатора близка к 100 %.

Эксперимент 26. НАСТОЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Если у вас имеется всего лишь три компонента, то вы сможете наблюдать магнитное поле, генерируемое электрическими зарядами перед собой, прямо сейчас.

Вам понадобятся:

1. Цилиндрический магнит из неодима диаметром 3/4'' (19 мм), намагниченный в осевом направлении Количество — 1 шт. (Можно приобрести в Интернете, на таком сайте, как http://www.kjmagnetics.com.)

2. Катушка монтажного одножильного провода, 26 AWG (0,64 мм), длиной 100 футов (30 м). Количество — 1 шт.

3. Катушка обмоточного провода, четверть фунта (100 г), 26 AWG (0,64 мм), длиной около 314 футов (96 м). Количество — 1 шт. (Можно найти в Интернете по запросу «magnet wire» (провод для обмоток электромагнитов).)

4. Стандартный светодиод. Количество — 1 шт.

5. Электролитический конденсатор емкостью 100 мкФ. Количество — 1 шт.

6. Импульсный диод 2N4001 или аналогичный ему. Количество — 1 шт.

7. Соединительные коммутационные провода, т. е. отрезки монтажного многожильного изолированного провода с зажимами типа «крокодил» на концах. Количество — 2 шт.

Порядок действий

Вы сможете выполнить работы по этому эксперименту, воспользовавшись катушкой с монтажным проводом с размером, соответствующим размеру вашего магнита, но, вероятно, результаты будут лучше при использовании обмоточного провода; я полагаю, что вы будете использовать именно его, по крайней мере, изначально. Преимущество обмоточного провода заключается в том, что у него очень тонкий слой изоляции, который позволяет осуществлять плотную укладку витков, повышая тем самым индуктивность.

Сначала посмотрите в осевое отверстие катушки, чтобы увидеть виден ли внутри конец провода, который оставлен для извлечения, как это показано на рис. 5.18 и 5.19. Если это не так, то надо перемотать провод на цилиндрический предмет большого диаметра, а затем снова намотать его на катушку, но в этом случае нужно проследить за тем, чтобы внутренний конец катушки остался свободным.

Рис. 5.18. Обычная катушка монтажного одножильного провода длиной 100 футов (30 м) в состоянии продемонстрировать свои индуктивные свойства

Рис. 5.19.

Обмоточный провод имеет более тонкий слой изоляции, что позволяет укладывать его витки достаточно плотно и приводит к наведению более мощного магнитного поля

Чтобы зачистить концы проводов универсальным ножом или наждачной бумагой удалите прозрачную изоляцию с каждого конца обмоточного провода. Для проверки качества удаления изоляции нужно взять мультиметр и измерить сопротивление между зачищенными концами провода. Если был получен хороший контакт, то вы должны получить значение сопротивления порядка 30 Ом или менее.

Поместите катушку на немагнитную непроводящую поверхность, например, дерево, пластик или покрытый стеклом стол. Воспользовавшись соединительными коммутационными проводами, к концам провода катушки присоедините светодиод. Полярность подключения не имеет значения. Теперь возьмите цилиндрический неодимовый магнит, который показан на рис. 5.20, и быстро вставьте его в отверстие катушки, а затем быстро извлеките его назад (рис. 5.21). Вы должны увидеть мигание светодиода либо при опускании магнита в катушку, либо при его извлечении.