Определение оптимального диаметра провода

Между сопротивлением провода катушки и его диаметром существует сложная зависимость, так как при этом изменяется проявление поверхностного эффекта и эффекта близости. Рассмотрим вопрос о влиянии диаметра провода на сопротивление катушки. В случае прямолинейного провода увеличение диаметра вызывает увеличение его периметра, а следовательно, уменьшение сопротивления току высокой частоты. Зависимость сопротивления отрезка прямолинейного провода от диаметра при некоторой частоте выражается кривой I на рис. 5 (кривая I представляет собой зависимость сопротивления постоянному току от диаметра). При свертывании провода в спираль возникает эффект близости, который проявляется тем сильнее, чем больше диаметр провода. Увеличение сопротивления за счет эффекта близости примерно пропорционально диаметру провода и изображается на прямой II. Сложив величины, характеризуемые кривыми I и II, получим изменение полного активного сопротивления провода катушки в зависимости от его диаметра; эта зависимость выражается кривой III. Ход кривой III показывает, что при вполне определенном диаметре провода сопротивление катушки имеет минимальное значение. Можно показать, что при этом сопротивление провода катушки (с учетом поверхностного эффекта) равно увеличению сопротивления за счет эффекта близости.

Оптимальный диаметр проволоки катушки индуктивности рассчитывают при помощи вспомогательного коэффициента: ,

d - диаметр провода без изоляции ; Используя эмалевую изоляцию провода типа ПВЛ , принимаем диаметр провода равный 0,833 мм

z = 0.1d= 0.1*0,8*√(4*10⁶)=200 k = 4.7

 

Затем при помощи графика для значений находим , далее получаем:

 

Т.к. , то

 

 

 

Проведём проверку подобранного диаметра провода, воспользуемся формулой:

l_k=d_изαN (α=1.2)

 

l_k=0.833*1.2*15=14,994 мм15мм