Měření cívek s FE jádrem

, .

Má-li magnetický tok sinusový průběh, indukuje se napětí s maximální amplitudou Umax=2pfFmax.

Statická definice vlastní indukčnosti

Vlastní indukčnost je staticky definována magnetickým spřažením Y, které je vyvoláno jednotkovým proudem I.

Vlastní indukčnost lze vyjádřit vztahem

.

Jednotkou vlastní indukčnosti je henry (H)

.

Z předchozích vztahů vidíme, že indukčnost lze zvětšit jádrem s větší hodnotou m. Protože závislost m = f(H) není lineární , lze ji linearizovat velikostí vzduchové mezery. Přerušením magnetického obvodu lze ovšem měnit indukčnost cívky. Zvětšením vzduchové mezery vzrůstá magnetický odpor a indukčnost klesá. V napájecích zdrojích se tlumivky provozují v tzv. kombinovaném režimu, kdy je tlumivka magnetizována stejnosměrným i střídavým proudem. Pak lze hovořit o stejnosměrné předmagnetizaci, kterou plynule posouváme pracovní režim. Stejnosměrná složka určuje polohu pracovního bodu Po, kdežto střídavá složka Hm hysterézní smyčku., která probíhá kolem klidového pracovního bodu.

1)

2)

Postup měření

1) Měníme velikost vzduchové mezery a pokaždé změříme RLC měřičem indukčnost.

2) Ze zdroje dodáváme do obvodu stejnosměrný proud jehož velikost lze měnit. Přes oddělené trafo (OT) je dodáván střídavý proud konstantní hodnoty. Na ampérmetru nastavujeme postupně zvolené hodnoty a na V a EV odečítáme příslušná napětí. Indukčnost spočteme ze vztahu za předpokladu že , . Z počátku musíme proud Io měnit po menších hodnotách a musíme dát pozor na zjištění vrcholové hodnoty indukčnosti.

Naměřené a vypočítané hodnoty

Měření závislosti L = f(lv)

lv[mm] 0 0,75 1,5 2,25 3 3,75 4,5 5,25 6 6,75 7,5 8,25 9 9,75 10,5 L[H] 9,05 4,02 3,23 2,83 2,64 2,5 2,39 2,31 2,27 2,24 2,2 2,18 2,16 2,15 2,14

Měření závislosti L = f(Io)

Io[mA] 0,2 4,4 7 9 11,8 16,6 19 25 29,7 34,9 40 55 60 U1[V] 0,14 0,12 0,12 0,13 0,13 0,15 0,16 0,18 0,2 0,21 0,23 0,3 0,33 U2[V] 7 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 Istř[mA] 0,0014 0,0012 0,0012 0,0013 0,0013 0,0015 0,0016 0,0018 0,002 0,0021 0,0023 0,003 0,0033 L[H] 15,915 19,099 19,099 17,629 17,629 15,279 14,324 12,732 11,459 10,913 9,964 7,639 6,945 65 70 75 80 81 0,35 0,38 0,4 0,43 0,44 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 0,0035 0,0038 0,004 0,0043 0,0044 6,548 6,031 5,730 5,330 5,209

Použité součástky :

Multimetry : D2-4-AL1483, D2-3-AL1482

Voltmetr : Tesla 6-8-539

Zdroj : střídavý : 4-28c-1310

stejnosměrný : CS/6-5/382

Reostat : 3-19-812

RLC měřič : AL1490

Cívka

Závěr

Měřením jsme dokázali, že čím je vzduchová mezera větší tím menší bude indukčnost. S rostoucí mezerou se indukčnost blíží hodnotám indukčnosti u cívky bez jádra.

Použití cívky v obvodu s předmagnetizačním stejnosměrným proudem je možno využít v obvodech, ve kterých potřebujeme měnit indukčnost elektrickým proudem. Je to podobné jako u varikapu. Z počátku je sice indukčnost roste ( do nasycení jádra ), ale pak klesá skoro lineárně ( při přesycení jádra).