Максимальная взаимная индуктивность Мкс Двух коаксиальных цилиндрических катушек малой толщины (рис. Ha.V и 146.V) вычисляется по формуле

(26. V)

ri = Vx + b; Г2 = л; = i/ - 2m.

Обозначения показаны на рисунках, кроме величин Wi и Шг, которые представляют собой числа витков первой и второй катушек.

В случае совпадения центров обеих катушек (рис. l4e.V) у = т.

л;= - /п и г J = Га = г = I № гг?. После подстаногки последних равенств ф-ла (26.V) значительно упрощается

М,а.с= 19,74-яг . (27.V)

Рис. 15.V. Кривая градуировки вариометра

В приведённых фор.мулах все линейные величины выражены в сантиметрах.

Изменение частоты контура при постоянной ёмкости возможно не только вариамегром. Индуктивность катушии можио .менять изменением числа витков катушки, что в передатчиках достигается с помощью щупа, а в приёмниках применением катушек с отвода.ми. В последнем случае индуктивность меняется скачкообразно.

Плавное изменение индуктивности достигается также введением внутрь катушки магнитодиэлектрика или материала, обладающего большой электрической проводимостью. Введение магнитодиэлектрика увеличивает индуктивность катушки за счёт уменьшения сопротивления магнитному потоку катушки, а введение материала с большой электропроводимостью уменьшает индуктивность за счёт увеличения сопротивления магнитному потоку катушки.

§ 6.V. Экранирование магнитного поля. Влияние экрана на параметры экранируемой катушки индуктивности

Как известно из теории связанных контуров, при наличии между двумя контурами взаимной индуктивности М ток /, протекающий в одном из контуров, наводит в другом контуре эдс, численно равную / ) М и тем большую, чем выше частота. В тех случаях, когда эту эдс надо устранить, применяют экранирова-

ние магаитного поля, которое осуществляется одним из двух существующих методов. Первый метод - экранирование с помощью ферромагнитных материалов. Второй метод - экранирование с помощью вихревых токов. Первый метод применяется для экранирования от магнитных полей низкой частоты, а второй - от полей высокой частоты.

Для защиты катушки индуктивности от влияния постороннего магнитного поля низкой частоты её по.мещают в ожух-экран, сделанчьй из ферромагнитного материала, обладающего большой магнитной проницаемостью (напри.мер, железа или пермаллоя). В этом случае магнитные силовые линии постороннего магнитного поля, показанные на рис. 16.V пунктиро.м, пройдут в основном по стенкам кожуха-экрана, так как их магнитное сопротивление много меньше магнитного сопротивления внутренней полости экрана. На этом жй рисунке сплошными линиями показаны магнитные силовые линии, создаваемые током катушки; они в основном будут проходить тоже в стенках экрана почти без выхода за его пределы. Такой кожух экранирует катушку от внешних мешающих полей и, в свою очередь, магнитное поле самой катушки, которое не будет влиять на другие цепи, расположенные вблизи неё.

Для улучшения экранирующего действия швы и прорези в кожухе должны идти вдоль направлений магнитных липчй, так как при поперечном расположении швов или прорезей магнитное сопротивление стенок кожуха увеличивается. Стремление к уменьшению магнитного сопротивления стенок кожуха, с целью улучшения экранирующих свойств, приводит к необходимости увеличения толщины стенок экрана. Последнее является причин й существенного недостатка ферромагнитных экранов - ях большого веса и громоздкости.

Для защиты катушки индуктивности от постороннего магнитного поля высокой частоты её помещают в коробку-экран, изготовленную из материала, обладающего малым удельным сопротивлением (например, меди или алюминия). Для объяснения принципа действия экранов по второму методу - с помощью вихревых токов-обратимся к рис. 17а.V, на котором показано металлическое кольцо, помещённое в переменно.м магнитно.м поле, обладающем магнитным потоком Ф. Этот поток, созданный, например, током какой-нибудь катушки индуктивности, вызывает в

Рис. 16.V. Экранирование катушки ферромагнитным экраном

кольце вихревой ток. Этот ток / в кольце, обладающем индуктивностью Lk , создаётся эдс Е, наводимой в кольце результирующим потоком Фрз , равным

Ф... = Ф+Фв=* + Т (28. V)

где Фд = LJ - поток, созданный вихревым током.

Если магнитный поток изменяется по гармоническому закону

%e.=фJ, то 1 = - = - 1шФе = - 1о.Ф ,

поэтому ток в кольце будет равен

Г=- = -\1е, (29. V)

где - активное сопротивление кольца.

Индуктивное сопротивление кольца в знаменателе последней формулы отсутствует, потому что эдс самоиндукции, вьиываемая ею, учтена в эдс Е, которая создаётся потоко.м Фз, а в нё.м учтён поток Фд, обязанный индуктивности Z- .

Подставляя равенство (29.V) в (28.V), получаем

откуда

=-. (30.V)

1 + i-

Перехойя к модульной форме записи, выражение для определения результирующего магнитного потока внутри кольца напишется так

Фре. = --:==- (3I.V)

i/-(y

Из этого выражения видно, что ослабление постороннего магнитного поля внутри кольца, вызванное противоположно ему направленным магнитным полем, создаваемым вихревым током в

кольце, будет тем сильнее, чем больше отношение --- . Послед-

нее увеличивается с ростом частоты и уменьшением . Для уменьшения Гд материал кольца должен обладать малым удельным сопротивлением. Картина результирующего магнитного поля около кольца показана на рис. 17а.V. Внутри кольца поле сильно ослаблено, а снаружи его оно усилено, так как снаружи кольца силовые линии постороннего поля и поля, вызванного вихревым током кольца, в любой момент времени имеют одинаковое на-184