Инженерам-конструкторам, знающим радиотехнику не только по учебникам: Roe и Q

Question

Инженерам-конструкторам, знающим радиотехнику не только по учебникам: Roe и Q

Сергей Логинов Оракул (87509), закрыт 11 лет назад

Мысленно создадим две катушки индуктивности одинаковой геометрии. Первую намотаем проводом диаметром d, а вторую — в два раза меньшим: d/2. Исключим влияние как скин-эффекта, выбрав диаметры малыми для его проявления на интересующих нас частотах, так и изменение коэффициента заполнения катушки медью, положив толщину изоляции —> 0.

Все первичные параметры катушки, за исключением ее геометрии, изменятся во второй степени раз: число витков w возрастет в 4 раза. Вторичные параметры изменятся, соответственно, в четвертой степени раз: индуктивность L и активное сопротивление R возрастут в 16 раз. Точно так же возрастет и характеристическое сопротивление Roe колебательного контура с такой катушкой.

Чтобы сравнить по добротности Q = L/R эти две катушки, сделаем отвод у второй от 1/4 витков, понизив тем самым в те же 16 раз ее Roe.

Все. Теперь можно сравнивать. На первый взгляд добротности не изменятся, однако на практике идут на усложнение катушки добавлением отвода. Для чего? Ясно, что к согласованию импедансов это отношения не имеет. Следовательно, имеет отношение к добротности?

Вопрос:

— различна ли добротность Q у этих катушек?
— если различна, то почему?

Answer 1

Саша Русанов Высший разум (209170) 11 лет назад

здесь повторю ...

Написало много : соотношение сторон влияет, и, главное –
собственная емкость .
http://coil32.narod.ru/inductance.html
Тесла убирает межвитковую емкость двумя обмотками ,
соответствующим образом включенными.
Патент …
http://zaryad.com/2012/10/08/patent-nikolyi-tesla-sistema-elektroraspredeleniya/

Сергей ЛогиновОракул (87509) 11 лет назад

Вот это правильно, что и здесь ответ, а то иначе тема "развалится". Я, правда, успел уже там написать. Смысл такой: габариты прежние, значит соотношение сторон остается.

Там, где больше витков, больше и межвитковая емкость, но тем не менее в промышленности мотают их больше, проводом тоньше, делают отвод и прочие усложнения — зачем? Если бы это ухудшало добротность, то что же это они творят?

Саша Русанов Высший разум (209170) Когда ты взял 1/4 витков для сравнения , это уже другие рабочие габариты . И добротность этой части - другая. Ещё и из за большего сопротивления такого же количества витков. Отвод же , скорее всего - для разных диапазонов . добротность зависит от отношения длины намотки к ее диаметру и имеет тупой максимум при l/D = 0,5. ( D - изменился) Первая ссылка ...пжлст , почитай ...

Answer 2

Если провод взять в 2 раза тоньше, то у однослойной катушки и число витков будет в 2 раза больше, соответственно, станет в 2 раза больше длина провода, но в 4 раза меньше его поперечное сечение, поэтому индуктивность как квадрат числа витков увеличится в 4 раза, а активное сопротивление, как пропорциональное длине и обратно пропорциональное сечению - увеличится в 8 раз.
Добротность такой целой катушки будет в 2 раза меньше, чем у исходной с толстым проводом.
Отвод в 1/4 уменьшает длину/количество витков в 4 раза, соответственно, сопротивление уменьшается в 4 раза, а индуктивность - в 16 раз, их отношение уменьшается в 4 раза и добротность будет в 8 раз меньше, чем у катушки толстого провода.
Q ~ L/R ~ N²/N ~ N