4.6. Индуктивные элементы
К индуктивным элементам,
относятся катушка индуктивности, подстраиваемая катушка индуктивности и трансформатор
(см. рис. 4.44, а).
При расчете переходных
процессов в программе используется схема замещения катушки индуктивности, показанная
на рис. 4.44, б; ее параметры определяются выражениями [67]: 
при численном интегрировании
по методу трапеций;
при использовании метода
Гира.
В приведенных формулах
h — шаг приращения времени; I„ —ток эквивалентного источника на п-м шаге; R1„,
U„ и I1„ — сопротивление шунтирующего резистора, напряжение на индуктивности
и ток на п-м шаге.
Математическая модель трансформатора
(рис. 4.44, в) содержит управляемые источники тока и напряжения, с помощью которых
устанавливается коэффициент трансформации, а также элементы, параметры которых
задаются в диалоговом окне на рис. 4.45 [67]. Согласно руководству пользователя
[67] выводы 2 и 5 при использовании трансформатора должны быть заземлены, что
в некоторых случаях существенно снижает возможности его применения.
Параметры катушек с постоянной
и подстраиваемой индуктивностью задаются с помощью диалоговых окон, аналогичных
окнам для конденсаторов и резисторов. В диалоговом окне установки параметров
линейных трансформаторов (их еще называют воздушными) задаются (см. рис. 4.45)
коэффициент трансформации п, индуктивность рассеяния Le, индуктивность первичной
обмотки Lm, сопротивления первичной Rp и вторичной Rs обмоток. При п>1 трансформатор
является понижающим, при п<1 — повышающим.
Контрольные вопросы и задания
Вопросы составлены с учетом
сведений, приведенных в Приложении 2.
1. Определите коэффициент
передачи делителя, образованного катушками индуктивности L и Lo по схеме на
рис. 4.46. Расчет выполните с учетом активного сопротивления R катушки L (сопротивление
ее обмотки на постоянном токе). Сравните результаты расчетов с результатами
моделирования на частотах 10 кГц, 10 и 50 МГц. Определите добротность катушки
на указанных частотах (добротность определяется отношением индуктивного сопротивления
катушки на данной частоте к сопротивлению потерь, которое в данном случае определяется
сопротивлением резистора R). 
2. Проведите аналогичные
с п. 1 исследования с учетом межвитковой емкости С катушки (по схеме на рис.
4.47).
3. Проведите исследования
воздушного трансформатора Т с активной нагрузкой R, используя схему на рис.
4.48. Путем моделирования на частотах 10 кГц, 10 и 50 МГц определите зависимость
коэффициента трансформации от индуктивности рассеяния Le, индуктивности первичной
обмотки Lm и активных сопротивлений первичной Rp и вторичной Rs обмоток.
4. Проведите аналогичные
с п. 3 исследования при емкостной нагрузке, заменив резистор R конденсатором
емкостью 10 нф.
5. Приведите классификацию
индуктивных элементов и перечислите их основные параметры.
6. Почему катушки индуктивности
в некоторых случаях выполняются секционированными?
7. В каких цепях используются
высокочастотные дроссели и какова их конструкция?
|
