 | Adam 
18.04.2016 20:51
Bydliště: Praha
|
| Cívka, její schopnost vytvářet mag. pole, odpovídající ampérzávity a velikost
Je až poetické, jak zásadní a jak šikovná vlastnost cívky se skrývá pod údajem ampérzávity. Rozumějme tím součin mezi počtem závitů cívky a mezi proudem.
Z hodnoty ampérzávitů přímo vyplývá, jak intenzivní pole bude cívka vytvářet a současně také, jak velká cívka bude. Přitom nezáleží na tom, jakou přesně zvolíme bilanci mezi průměrem vodiče (velikostí proudu) a mezi počtem závitů. (!)
(Pojednávám zde o cívkách se vzduchovým jádrem. Jakmile by cívka obsahovala feromagnetické jádro, některé věci by byly složitější. Je to ale dobrý základ i pro rozšíření situace o feromagnetické jádro.)
Například 5000 ampérzávitů vytvořených
proudem 12,5 A protékajícím 400 závity s průměrem vodiče 2 mm2
bude vytvářet přibližně stejně intenzivní pole
a bude odpovídat stejné velikosti cívky
stejně jako 5000 ampérzávitů vytvořených
proudem 78,1 A protékajícím 64 závity s průměrem vodiče 5 mm2.
Ilustruje to druhý přiložený obrázek. (Aby bylo lépe vidět, že kromě velikosti cívek je při stejných ampérzávitech velmi podobná také intenzita pole, jedná se tentokrát o situace s permanentním magnetem. Bez něj by to tak dobře vidět nebylo.)
Jak velkou magnetickou indukci uprostřed cívky vytvoří určité množství ampérzávitů, to nám popisují přiložené grafy. První graf je ve standardním měřítku a lze na něm pozorovat, že mezi výslednou magnetickou indukcí uprostřed cívky a mezi počtem ampérzávitů je logaritmická závislost. Druhý graf je totožný s grafem prvním, ale obě osy jsou zde v logaritmickém měřítku, aby se pro potřebnou magnetickou indukci daly lépe odečíst náležité ampérzávity.
(Graf odpovídá cívkám, které mají průměr dutiny 10 mm. Pokud půjde o průměr jiný, výsledky to příliš nezkreslí.)
A přibližně jak velká je cívka dle ampérzávitů?
108 ampérzávitů ... ø9x6 mm
300 ampérzávitů ... ø14x10 mm
1200 ampérzávitů ... ø28x20 mm
2700 ampérzávitů ... ø42x30 mm
4800 ampérzávitů ... ø56x40 mm
7500 ampérzávitů ... ø70x50 mm
24300 ampérzávitů ... ø126x90 mm
76800 ampérzávitů ... ø224x160 mm
235200 ampérzávitů ... ø392x280 mm
Pozn. č. 1: K uvedenému průměru cívky je vždy potřeba připočítat průměr dutiny pro jádro.
Pozn. č. 2: Velikosti cívky byly zjištěny za předpokladu, že provozní proudová hustota ve vinutí je přibl. 3,9 A/mm2.
Pozn. č. 3: Vycházím z toho, že cívky je většinou ideální motat tak, aby výška navrstvení vinutí byla podobná délce cívky.
Na závěr tedy drobná ukázka praktického použití tohoto mého příspěvku:
Budu potřebovat navrhnout takovou cívku, aby v jejím středu vznikla magnetická indukce o hodnotě cca 650 mT.
1) Z grafu si odečtu, že pro takovou magnetickou indukci musí mít cívka cca 7500 ampérzávitů.
2) A dle výše zmíněné tabulky velikostí získávám představu, že taková cívka bude mít průměr minimálně 70 mm (+ musím připočítat průměr dutiny pro jádro) a délku zhruba 50 mm.
(Kolika celkem závity a jak tlustým drátem těch 7500 ampérzávitů docílím, to už na věci nic nemění.)
 | 
Magnetické pole cívky (se vzduchovým jádrem)
(Dostupné jen pro přihlášené uživatele fóra)
Ukázka stejného množství ampérzávitů (s různým počtem závitů / s různým proudem)
(Dostupné jen pro přihlášené uživatele fóra)
Mag. indukce uprostřed cívky dle ampérzávitů
(Dostupné jen pro přihlášené uživatele fóra)
Mag. indukce uprostřed cívky dle ampérzávitů - Graf pro odečítání
(Dostupné jen pro přihlášené uživatele fóra)
Obrázky není povoleno jakkoli šířit bez souhlasu jejich autora, a to ani v jakékoli upravené formě
|
|
|
Podpořte chod fóra 