Хотя стальной сердечник сильно увеличивает индуктивность, но вследствие больших потерь и вносимых искажений он до сравнительно йедавнего времени мало применялся в технике высоких частот. В настоящее время применяются катушки индуктивности с сердечниками из магнитодиэлектриков, т. е. сердечников из мелкого порошка железа ( ли его сплавов), смешанного с диэлектриком и спрессованного в определённой форме. Так как отдельные крупинки железа изолированы одна от другой тонкой оболочкой из диэлектриков, препятствующей протеканию вихревых токов, то в катушках с таким Сердечником потери на вихревые токи и гистерезис значительно меньше, чем в катушках с сердечником из листовой стали. Катушки с такими сердечниками {\>-г >1) имеют меньшие габариты, меньшее число витков и, следовательно, меньшее активное сопротивление. Кроме того, в таких катушках возможна точная подгонка индуктивности к заданной величине изменением положения сердечника.

Катушки малой индуктивности могут изготовляться в виде однослойных соленоидов, а большой индуктивности наматываются в несколько слоев.

Катушки индуктивности бывают весьма различных размеров, начиная от небольших катушек радиоприёмников, намотанных тонким проводом сплошного сечения, и кончая большими катушками из трубчатого провода значительного диаметра, применяемыми в передатчиках.

Для ознакомления с основами проектирования катушек сначала приведём формулы для подсчёта величины индуктивности наиболее часто встречающихся в практике конструкций катушек и разберём метод определения активного сопротивления катушек при высокой частоте, а затем остановимся на методе проектирования катушек.

Расчёт индуктивности катушек

Индуктивность однослойной цилиндрической катушки с воздушным магнитопроводо-м (рис. 3a.V) вычисляется по формуле

L = K{-nDfl-10 гн

или, учитывая, что 1 гн=10 нгн (наногенри),

L = к{г.пО)Ннгн, (II.V)

где I - длина намотки катушки, см, D - средний диаметр катушки, см,

п - число витков на один сантиметр длины намотки (погонное число витков),

к - коэффициент, учитывающий рассеивание магнитного потока и определяемый как функция отношения -у-, согласно кри. вым рис. 4.V. А

Формулу (II.V) без учёта рассеивания, т. е. при к= I, нетрудно получить, исходя из известной в электротехнике формулы

Ь = iiL io~ гн, определя1рщей индуктивность тороида длиной /, содержащего w витков медного провода. Для этого надо заменить в этой формуле W через погонное число витков п = -у- и площадь сечения катушки S через средний диаметр D катушки, т. е. S = а также учесть, что 1 гн = 10 нгн.

Рис. 3.V. Катушки индуктивности с цилиндрической намоткой: а) однослойная, б) многослойная

Рис. 4.V. Кривые для определения коэффициента к, входящего в формулу для определения индуктивности однослойной катушки

Формулу (ll.V) можно применять и для расчёта катушек другого типа, в частности, многослойных цилиндрических катушек (рис. 36. V), только коэффициент к в этом случае будет другим. Он

зависит не только от отношения -, но и от отношения -, где г-

глубина намотки.

Обозначая новый поправочный коэффициент через к, формула для определения индуктивности многослойных катушек напишется так

L = кпО)Ч нгн. (12.V)

Значения к как функции отношения - для различных отношений - находятся по кривым, приведённым натрис. 5.V.

9995

0,05 0,1 0,1S0,Z 0 0,0,5 f,0 1JS 2,0 3,0Щ0 mf5 20 300S0

a OOf 0,02 0.03 0,0 0,0S 0,0S 0.07 0,08 0,09 0/0

) -I

Реи. 5,V. Кривые для определения поправочного коэффициента к при измене-

НИИ ~ для разных -