Термины и определения предметной области

Итак, движущиеся заряды (токи) создают магнитное поле, а движущееся магнитное поле создает (вихревое) электрическое поле и собственно индукционный ток.

Для каждого конкретного случая Фарадей указывал направление индукционного тока.

В 1831 г. русский физик Э.Ленц установил общее правило нахождения направления индукционного тока, которое называется правилом Ленца.

Единица магнитного потока - вебер (1 Вб)

Явление самоиндукции. Индуктивность

Электрический ток, текущий в любом контуре, создает пронизывающий этот контур магнитный поток ψ. При изменении тока меняется также поток. Контур оказывается в переменном магнитном потоке, и в контуре индуцируется ЭДС. Это явление называется самоиндукцией.

Коэффициент пропорциональности L называется индуктивностью контура. Индуктивность зависит от геометрии контура, а также от магнитных свойств окружающей среды.
Единицей индуктивности в СИ является генри (Гн). Индуктивность соленоида, имеющего N витков и площадь сечения А, может быть рассчитана по формуле:

- число витков на единицу длины

Ток при размыкании цепи

Рассмотрим цепь, содержащую индуктивность L, сопротивление R и источник ЭДС ε.

При включении источника (ключ в п.1) в цепи будет течь постоянный ток I0 = ε / R. В момент времени t = 0 отключим источник тока, замкнув одновременно накоротко цепь (ключ в п.2). Как только сила тока в цепи начнет убывать, возникнет ЭДС самоиндукции, противодействующая этому убыванию. Ток в цепи исчезнет не сразу, а спадает постепенно (рис.).
Запишем закон убывания тока при размыкании цепи, содержащей индуктивность

Если просто разорвать цепь с большой индуктивностью, возникающее высокое индуцированное напряжение создаст искру или дугу в месте разрыва.

Рассмотрим цепь, содержащую индуктивность L, сопротивление R и источник ЭДС ε.

- постоянная, называемая временем релаксации

Время релаксации – время, в течение которого сила тока изменяется (уменьшается, увеличивается) в е раз (е = 2,72 – основание натурального логарифма).

Катушки индуктивности

Классификация

Классификация

где [I] = см – длина провода; [d] = см - диаметр провода без изоляции.

Индуктивность круглого витка из провода круглого сечения.
Используют для оценки индуктивности рамочных (резонансных) антенн, катушек связи и т.п.

где [D] = см – диаметр витка.

Индуктивность катушки с воздушным сердечником:

где L = индуктивность в мкГн; r = внешний радиус катушки; l = длина катушки; N = число витков.

где L = индуктивность в мкГн; r = средний радиус катушки; N = число витков; d = глубина катушки.

Подстроечные конденсаторы используют для подстройки и выравнивания начальных емкостей сопрягаемых контуров, для периодической подстройки и регулировки цепей, где требуется незначительное изменение емкости.

Конденсаторы переменной емкости допускают изменение емкости в процессе функционирования аппаратуры.

Управление емкостью может осуществляться механически, электрическим напряжением (вариконды) и температурой (термоконденсаторы). Такие конденсаторы применяют для плавной настройки колебательных контуров и в цепях автоматики.

(допускают эксплуатацию при повышенной влажности только, в составе герметизированной аппаратуры)

обычно низковольтные, без специальных требований

Пример сокращенного условного обозначения: К75-10 соответствует комбинированному конденсатору, номер разработки 10.

Пример полного условного обозначения:
К75-10-250 В= 1,0 мкФ±5%=2=ОЖО.
484.465 ТУ соответствует комбинированному конденсатору К75-10 с номинальным напряжением 250 В, номинальной емкостью 1,0 мкФ и допустимым отклонением по емкости ±5%, всеклиматического исполнения В.

Номинальное напряжение

Пробивное напряжение – минимальное напряжение, при котором происходит электрический пробой конденсатора при быстром испытании. Обычно превышает номинальное в 1,5 – 3 раза.

Постоянная времени конденсатора – произведение сопротивления изоляции и емкости конденсатора τс = RизС τс – является основной характеристикой качества конденсатора на постоянном токе. Размерность [τс ] = c ( секунды). Для различных типов конденсаторов τс может составлять от нескольких минут до нескольких суток и характеризует время, в течение которого напряжение на конденсаторе уменьшается в е раз (или до 37% от начального значения).

Сопротивление изоляции – сопротивление конденсатора постоянному току.

Температурный коэффициент емкости (ТКЕ)

Емкость пленочного конденсатора

S – площадь взаимного перекрытия обкладок, см2;
εr – относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика;
d – толщина диэлектрика, см;
С0 – удельная емкость, пФ/см2. Определяется диэлектрической проницаемостью применяемых материалов (εr ≈ 3...25) и толщиной диэлектрика d.

Автотрансформатор Двухобмоточный Многообмоточный
трансформатор трансформатор

По виду используемого сердечника различают трансформаторы с пластинчатым, ленточным и прессованным сердечниками.

Пьезоэлектрические фильтры выполняют из кварцевых и пьезокерамических пластин, в которых возникают резонансные колебания при возбуждении поперечных или поверхностных акустических волн на частоте
f = Nf / l,
где Nf - частотная постоянная материала; l – характерный линейный размер. Промышленностью выпускается широкая номенклатура пьезокерамических фильтров (ПКФ) с рабочим диапазоном от единиц кГц до нескольких МГц, используемых в аналоговых трактах радио и телевизионной аппаратуры.

Акустический резонатор

UВХ

UВЫХ

Магнитные головки – это элементы ЭА, предназначенные для записи, считывания и стирания информации на магнитном носителе. Они являются тороидальными катушками индуктивности, магнитопровод которых имеет зазор.
По назначению делятся на: звуковые (аудио), видео, цифровые и специальные.

Магнитопровод

Катушка

Зазор

Устройство магнитной головки

По выполняемой функции в электронной аппаратуре различают головки: записывающие, воспроизводящие (считывающие), стирающие.

Индуктивность головки характеризует полный импеданс (от 1 Гн до долей мкГн).
Ток записи – величина тока, протекающего через обмотку головки, при котором обеспечивается получение номинальной ЭДС при считывании с заданного магнитного носителя.
Ток стирания – величина тока, обеспечивающая заданное подавление предыдущих записей по отношению к последующей (от 30 дБ и выше).
ЭДС воспроизведения – напряжение на выходе головки при нормированных условиях записи на носитель (на заданной частоте).
Рабочий диапазон частот характеризует АЧХ тракта запись – воспроизведение.

ET1 ЕТ2 ЕТ3