Активное сопротивление катушки индуктивности: что это такое и как его определить

Что такое активное сопротивление катушки индуктивности. Как оно влияет на работу цепи. Какими способами можно измерить активное сопротивление катушки. Чем активное сопротивление отличается от реактивного.

Что такое активное сопротивление катушки индуктивности

Активное сопротивление катушки индуктивности — это сопротивление проводника, из которого она изготовлена. Оно обусловлено физическими свойствами материала провода и его геометрическими размерами. В отличие от индуктивного сопротивления, активное сопротивление не зависит от частоты тока.

Основные характеристики активного сопротивления катушки:

• Измеряется в Омах (Ом)
• Не зависит от частоты тока
• Вызывает потери энергии в виде тепла
• Определяется материалом и длиной провода катушки
• Присутствует в любой реальной катушке индуктивности

Отличие активного сопротивления от реактивного

Активное и реактивное сопротивления катушки имеют принципиальные отличия:

• Активное сопротивление вызывает необратимые потери энергии, а реактивное — обратимый обмен энергией между катушкой и источником
• Активное не зависит от частоты, а реактивное прямо пропорционально частоте
• Активное определяется свойствами проводника, а реактивное — индуктивностью катушки
• На активном сопротивлении напряжение и ток совпадают по фазе, а на реактивном — сдвинуты на 90°

Влияние активного сопротивления на работу катушки

Активное сопротивление оказывает существенное влияние на характеристики катушки индуктивности:

• Снижает добротность катушки
• Вызывает потери энергии и нагрев
• Уменьшает фазовый сдвиг между током и напряжением
• Ограничивает максимальный ток через катушку
• Влияет на частотные свойства катушки

Поэтому при расчетах цепей с катушками индуктивности важно учитывать их активное сопротивление для получения корректных результатов.

Способы измерения активного сопротивления катушки

Существует несколько методов определения активного сопротивления катушки индуктивности:

Метод вольтметра-амперметра

Это простой метод для измерения небольших сопротивлений. Схема подключения:

• Источник постоянного тока
• Амперметр последовательно с катушкой
• Вольтметр параллельно катушке

Сопротивление рассчитывается по закону Ома: R = U / I

Мостовой метод

Позволяет измерять сопротивление с высокой точностью. Катушка включается в одно из плеч моста постоянного тока. Уравновешивание моста производится изменением сопротивления в других плечах.

Резонансный метод

Катушка включается в последовательный колебательный контур. При резонансе активное сопротивление равно:

R = U / I = ωL / Q

где ω — резонансная частота, L — индуктивность, Q — добротность контура.

Расчет активного сопротивления катушки

Активное сопротивление катушки можно рассчитать, зная параметры намотки:

R = ρ * l / S

где:

• ρ — удельное сопротивление материала провода
• l — длина провода
• S — площадь сечения провода

Длина провода рассчитывается по формуле:

l = π * D * N

где D — средний диаметр намотки, N — число витков.

Зависимость активного сопротивления от температуры

Активное сопротивление катушки зависит от температуры. При нагреве сопротивление увеличивается по закону:

R = R0(1 + αT)

где:

• R0 — сопротивление при 0°C
• α — температурный коэффициент сопротивления
• T — температура в °C

Для меди α ≈ 0.004 1/°C. То есть при нагреве на 100°C сопротивление увеличивается на 40%.

Способы уменьшения активного сопротивления

Для снижения активного сопротивления катушки применяют следующие методы:

• Использование провода большего сечения
• Применение материалов с низким удельным сопротивлением (серебро, медь)
• Охлаждение катушки
• Параллельное соединение нескольких проводников
• Использование литцендрата на высоких частотах

Правильный выбор конструкции катушки позволяет минимизировать ее активное сопротивление и улучшить характеристики.

Влияние активного сопротивления на добротность катушки

Добротность катушки индуктивности — это отношение ее реактивного сопротивления к активному:

Q = ωL / R

где ω — угловая частота, L — индуктивность, R — активное сопротивление.

Чем меньше активное сопротивление, тем выше добротность катушки. Высокая добротность обеспечивает:

• Меньшие потери энергии
• Более острый резонанс
• Лучшую частотную избирательность
• Больший фазовый сдвиг между током и напряжением

Поэтому при разработке высокочастотных устройств стремятся минимизировать активное сопротивление катушек для повышения их добротности.

Как найти активное сопротивление катушки

Рассматривая цепь переменного тока, содержащую только индуктивное сопротивление (смотрите статью «Катушка индуктивности в цепи переменного тока»), мы предполагали равным нулю активное сопротивление этой цепи.

Однако в действительности как провод самой катушки, так и соединительные провода обладают хотя и небольшим, но активным сопротивлением, поэтому цепь неизбежно потребляет энергию источника тока.

Поэтому при определении общего сопротивления внешней цепи нужно складывать ее реактивное и активное сопротивления. Но складывать эти два различных по своему характеру сопротивления нельзя.

В этом случае полное сопротивление цепи переменному току находят путем геометрического сложения.

Строят прямоугольный треугольник (см. рисунок 1) одной стороной которого служит величина индуктивного сопротивления, а другой — величина активного сопротивления. Искомое полное сопротивление цепи определится третьей стороной треугольника.

Рисунок 1. Определение полного сопротивления цепи, содержащей индуктивное и активное сопротивление

Полное сопротивление цепи обозначается латинской буквой Z и измеряется в омах. Из построения видно, что полное сопротивление всегда больше индуктивного и активного сопротивлений, отдельно взятых.

Алгебраическое выражение полного сопротивления цепи имеет вид:

где Z — общее сопротивление, R — активное сопротивление, X L — индуктивное сопротивление цепи.

Таким образом, полное сопротивление цепи переменному току, состоящей из активного и индуктивною сопротивлений, равно корню квадратному из суммы квадратов активного и индуктивного сопротивлений этой цепи.

Закон Ома для такой цепи выразится формулой I = U / Z , где Z — общее сопротивление цепи.

Разберем теперь, какое будет напряжение, если цепь, кроме и и сдвиг фаз между током и на индуктивности, обладает также сравнительно большим активным сопротивлением. На практике такой цепью может служить, например, цепь, содержащая катушку индуктивности без железного сердечника, намотанную из тонкой проволоки (дроссель высокой частоты).

В этом случае сдвиг фаз между током и напряжением составит уже не четверть периода (как это было в цепи только с индуктивным сопротивлением), а значительно меньше; причем чем больше будет активное сопротивление, тем меньший получится сдвиг фаз.

Рисунок 2. Ток и напряжение в цепи, содержащей R и L

Теперь и сама ЭДС самоиндукции не находится в противофазе с напряжением источника тока, так как сдвинута относительно напряжения уже не на половину периода, а меньше. Кроме того, напряжение, создаваемое источником тока на зажимах катушки, не равно ЭДС самоиндукции, а больше нее на величину падения напряжения в активном сопротивлении провода катушки. Иначе говоря, напряжение на катушке состоит как бы из двух слагающих:

u_L— реактивной слагающей напряжения, уравновешивающей действие ЭДС самоиндукции,

u_R — активной слагающей напряжения, идущей на преодоление активного сопротивления цепи.

Если бы мы включили в цепь последовательно с катушкой большое активное сопротивление, то сдвиг фаз настолько бы уменьшился, что синусоида тока почти догнала бы синусоиду напряжения и разность фаз между ними была бы едва заметна. В этом случае амплитуда слагающей и, была бы больше амплитуды слагающей.

Точно так же можно уменьшить сдвиг фаз и даже совсем свести его к нулю, если уменьшить каким-либо способом частоте генератора. Уменьшение частоты приведет к уменьшению ЭДС самоиндукции, а следовательно, и к уменьшению вызываемого ею сдвига фаз между током и напряжением в цепи.

Мощность цепи переменного тока, содержащей катушку индуктивности

Цепь переменного тока, содержащая катушку, не потребляет энергии источника тока и что в цепи происходит процесс обмена энергией между генератором и цепью.

Разберем теперь, как будет обстоять дело с мощностью, потребляемой такой цепью.

Мощность, потребляемая в цепи переменного тока, равна произведению тока на напряжение, но так как ток и напряжение есть переменные величины, то и мощность будет также переменной. При этом значение мощности для каждого момента времени мы сможем определить, если умножим величину тока на величину напряжения, соответствующую данному моменту времени.

Чтобы получить график мощности, мы должны перемножить величины отрезков прямых линий, определяющие ток и напряжение в различные моменты времени. Такое построение и приведено на рис. 3, а. Пунктирная волнообразная кривая р показывает нам, как изменяется мощность в цепи переменного тока, содержащей только индуктивное сопротивление.

При построении этой кривой использовалось следующее правило алгебраического умножения : при умножении положительной величины на отрицательную получается отрицательная величина, а при перемножении двух отрицательных или двух положительных — положительная величина.

Рисунок 3. Графики мощности: а — в цепи содержащей индуктивное сопротивление, б — тоже, активное сопротивление

Рисунок 4. График мощности для цепи, содержащей R и L

Кривая мощности в этом случае расположена выше оси времени. Это значит, что обмена энергией между генератором и цепью не происходит, а следовательно, мощность, отдаваемая генератором в цепь, полностью потребляется цепью.

На рис. 4 изображен график мощности для цепи, содержащей в себе одновременно индуктивное и активное сопротивления. В этом случае также происходит обратный переход энергии из цепи к источнику тока, однако в значительно меньшей степени, чем в цепи с одним индуктивным сопротивлением.

Рассмотрев приведенные выше графики мощности, мы приходим к выводу, что только сдвиг фаз между током и напряжением в цепи создает «отрицательную» мощность. При этом, чем больше будет сдвиг фаз между током и напряжением в цепи тем потребляемая цепью мощность будет меньше, и, наоборот, чем меньше сдвиг фаз, тем потребляемая цепью мощность будет больше.

Активное сопротивление катушки R_K может быть найдено с использованием полученного выражения (1.6). Если принять, также как и в диске, что плотность тока в сечении витков катушки не зависит от осевой координаты, иными словами постоянна по всему сечению витка, то катушку ИДМ (рис. 1.11) можно считать состоящей из последовательно соединённых W массивных витков, каждый из которых имеет свой внутренний т_вн и наружный г_нар радиусы

и высоту сечения, равную высоте катушки h_K.

Сопротивление произвольного m-го витка находится по формуле

а полное сопротивление катушки — суммированием сопротивлений W её витков:

При первоначальном расчёте индуктивности диска частота тока в катушке и в диске не известна. Поэтому приходится вести расчёт в предположении постоянного тока в этих элементах.

В этом случае индуктивность диска L# (т. е. массивного витка Ь_мв) с прямоугольным поперечным сечением (рис. 1.10) вычисляется по формуле [Л 11

или по более сложной, дающей более точный результат, формуле [Л 1]

где Ц <)— магнитная постоянная, Гн/м; /?_ср — средний радиус диска,

hfi — осевой размер сечения, м; Ь= г_нар — г_вн— радиальный размер сечения (радиальная толщина), м;

В формуле (1.9, а) коэффициент / определяется по табл Л Л в зависимости от значений р и (X. При а> р коэффициент f находят по табл.1.2, а при

а а ‘Р по табл.1.2.

Значения / в формуле (1.9,я)

Расчёт по обеим этим формулам, при малом внутреннем радиусе по сравнению с размерами поперечного сечения массивного витка, даёт недостаточно точные результаты. Может оказаться, что неточные значения индуктивностей и взаимной индуктивности диска и катушки ИДМ приведут к неверным физическим представлениям. Например, если численное значение коэффициента связи двух индуктивно связанных катушек (диска и катушки) оказывается вне допустимого диапазона для этого коэффициента, то это означает, что либо индуктивности, либо взаимная индуктивность, либо то и другое рассчитаны неверно.

В курсе ТОЭ [ЛЗ] для взаимной индуктивности М двух катушек с индуктивностями L| и Li приводится выражение

где к_св — коэффициент связи двух катушек.

Численные значения этого коэффициента определяют магнитную связь катушек. Чем сильнее связаны (в магнитном отношении) катушки, тем больше значение коэффициента связи, и тем больше взаимная индуктивность катушек. Теоретически максимальное его значение равно единице, а минимальное — нулю. Таким образом, коэффициент связи не может быть меньше нуля и больше единицы.

Следовательно, вычислив индуктивности диска и катушки и их взаимную индуктивность, можно произвести проверку (качественную) полученных результатов. Для этого по формуле

находят коэффициент связи и, если он лежит внутри диапазона 0. 1, то это говорит о том, что физические представления о данной природе явлений не нарушены, и возможно, что получены правильные результаты.

Рассматривая цепь переменного тока, содержащую только индуктивное сопротивление (смотрите статью «Катушка индуктивности в цепи переменного тока»), мы предполагали равным нулю активное сопротивление этой цепи.

Однако в действительности как провод самой катушки, так и соединительные провода обладают хотя и небольшим, но активным сопротивлением, поэтому цепь неизбежно потребляет энергию источника тока.

Поэтому при определении общего сопротивления внешней цепи нужно складывать ее реактивное и активное сопротивления. Но складывать эти два различных по своему характеру сопротивления нельзя.

В этом случае полное сопротивление цепи переменному току находят путем геометрического сложения.

Строят прямоугольный треугольник (см. рисунок 1) одной стороной которого служит величина индуктивного сопротивления, а другой — величина активного сопротивления. Искомое полное сопротивление цепи определится третьей стороной треугольника.

Рисунок 1. Определение полного сопротивления цепи, содержащей индуктивное и активное сопротивление

Полное сопротивление цепи обозначается латинской буквой Z и измеряется в омах. Из построения видно, что полное сопротивление всегда больше индуктивного и активного сопротивлений, отдельно взятых.

Алгебраическое выражение полного сопротивления цепи имеет вид:

где Z — общее сопротивление, R — активное сопротивление, X L — индуктивное сопротивление цепи.

Таким образом, полное сопротивление цепи переменному току, состоящей из активного и индуктивною сопротивлений, равно корню квадратному из суммы квадратов активного и индуктивного сопротивлений этой цепи.

Закон Ома для такой цепи выразится формулой I = U / Z , где Z — общее сопротивление цепи.

Разберем теперь, какое будет напряжение, если цепь, кроме и и сдвиг фаз между током и на индуктивности, обладает также сравнительно большим активным сопротивлением. На практике такой цепью может служить, например, цепь, содержащая катушку индуктивности без железного сердечника, намотанную из тонкой проволоки (дроссель высокой частоты).

В этом случае сдвиг фаз между током и напряжением составит уже не четверть периода (как это было в цепи только с индуктивным сопротивлением), а значительно меньше; причем чем больше будет активное сопротивление, тем меньший получится сдвиг фаз.

Рисунок 2. Ток и напряжение в цепи, содержащей R и L

Теперь и сама ЭДС самоиндукции не находится в противофазе с напряжением источника тока, так как сдвинута относительно напряжения уже не на половину периода, а меньше. Кроме того, напряжение, создаваемое источником тока на зажимах катушки, не равно ЭДС самоиндукции, а больше нее на величину падения напряжения в активном сопротивлении провода катушки. Иначе говоря, напряжение на катушке состоит как бы из двух слагающих:

u_L— реактивной слагающей напряжения, уравновешивающей действие ЭДС самоиндукции,

u_R — активной слагающей напряжения, идущей на преодоление активного сопротивления цепи.

Если бы мы включили в цепь последовательно с катушкой большое активное сопротивление, то сдвиг фаз настолько бы уменьшился, что синусоида тока почти догнала бы синусоиду напряжения и разность фаз между ними была бы едва заметна. В этом случае амплитуда слагающей и, была бы больше амплитуды слагающей.

Точно так же можно уменьшить сдвиг фаз и даже совсем свести его к нулю, если уменьшить каким-либо способом частоте генератора. Уменьшение частоты приведет к уменьшению ЭДС самоиндукции, а следовательно, и к уменьшению вызываемого ею сдвига фаз между током и напряжением в цепи.

Мощность цепи переменного тока, содержащей катушку индуктивности

Цепь переменного тока, содержащая катушку, не потребляет энергии источника тока и что в цепи происходит процесс обмена энергией между генератором и цепью.

Разберем теперь, как будет обстоять дело с мощностью, потребляемой такой цепью.

Мощность, потребляемая в цепи переменного тока, равна произведению тока на напряжение, но так как ток и напряжение есть переменные величины, то и мощность будет также переменной. При этом значение мощности для каждого момента времени мы сможем определить, если умножим величину тока на величину напряжения, соответствующую данному моменту времени.

Чтобы получить график мощности, мы должны перемножить величины отрезков прямых линий, определяющие ток и напряжение в различные моменты времени. Такое построение и приведено на рис. 3, а. Пунктирная волнообразная кривая р показывает нам, как изменяется мощность в цепи переменного тока, содержащей только индуктивное сопротивление.

При построении этой кривой использовалось следующее правило алгебраического умножения : при умножении положительной величины на отрицательную получается отрицательная величина, а при перемножении двух отрицательных или двух положительных — положительная величина.

Рисунок 3. Графики мощности: а — в цепи содержащей индуктивное сопротивление, б — тоже, активное сопротивление

Рисунок 4. График мощности для цепи, содержащей R и L

Кривая мощности в этом случае расположена выше оси времени. Это значит, что обмена энергией между генератором и цепью не происходит, а следовательно, мощность, отдаваемая генератором в цепь, полностью потребляется цепью.

На рис. 4 изображен график мощности для цепи, содержащей в себе одновременно индуктивное и активное сопротивления. В этом случае также происходит обратный переход энергии из цепи к источнику тока, однако в значительно меньшей степени, чем в цепи с одним индуктивным сопротивлением.

Рассмотрев приведенные выше графики мощности, мы приходим к выводу, что только сдвиг фаз между током и напряжением в цепи создает «отрицательную» мощность. При этом, чем больше будет сдвиг фаз между током и напряжением в цепи тем потребляемая цепью мощность будет меньше, и, наоборот, чем меньше сдвиг фаз, тем потребляемая цепью мощность будет больше.

Реактивное сопротивление

Итак, катушки индуктивности и конденсаторы препятствуют протеканию переменного тока. Такое сопротивление по переменному току носит название реактивного сопротивления Х и измеряется в омах. Реактивное сопротивление зависит как от величины индуктивности и емкости, так и от частоты сигнала.

Катушка индуктивности имеет индуктивное реактивное сопротивление VL равное

где f — частота в герцах, a L — индуктивность в генри.
Так как ω = 2πf, то можно записать XL = ωL. Например, реактивное сопротивление катушки с индуктивностью 10 мГн, на которую подается сигнал частотой 1 кГц, равно

XL = 2π*1*103*10 *10-3 = 62,8 Ом.

Реактивное сопротивление катушки индуктивности возрастает с увеличением частоты сигнала (рис. 4.26).
Конденсатор имеет емкостное сопротивление XC равное

где С — емкость в фарадах. Например, реактивное сопротивление конденсатора емкостью 1 мкФ, на который подается сигнал частотой 10 кГц, равно

   

Рис. 4.26. Зависимость индуктивного                                            Рис. 4.27.
сопротивления от частоты.

Рис. 4.28. Векторная сумма емкостного (XC)

и индуктивного (XL) сопротивлений.

                                                                                                                                         Рис. 4.29.
(а) Катушка индуктивности, соединенная последовательно с резистором R.
(б) Векторное представление R, XL и их векторной суммы Z

Реактивное сопротивление конденсатора уменьшается с увеличением частоты сигнала (рис. 4.27).
Результирующее сопротивление цепи, включающей в себя емкостное сопротивление XC и индуктивное сопротивление XL, равно векторной сумме XC и XL. Векторы XC и XL, как видно из рис. 4.28(б), находятся в противофазе, т. е. разность фаз между ними равна 1800. Поэтому результирующее сопротивление просто равно разности между XC и XL. Например, пусть XL = 100 Ом, а XC = 70 Ом. Тогда результирующее реактивное сопротивление Х = 100 – 70 = 30 Ом и является индуктивным так как XL больше, чем XС.

 

Импеданс
Результирующее сопротивление цепи, содержащей как активное, так и реактивное (индуктивное либо емкостное) сопротивление, носит название импеданса или полного сопротивления цепи.
Импеданс Z является векторной суммой реактивного сопротивления Х и активного сопротивления R.
Рассмотрим, например, схему, изображенную на рис. 4.29. Она включает в себя индуктивное сопротивление XL соединенное последовательно с резистором R. Как видно из рис. 4.29(б), вектор XL опережает вектор R на 90°. Импеданс равен

Если XL = 400 Ом и R = 300 Ом, то Z = 500 Ом.

Добавить комментарий

Катушка индуктивности

 

3.5. Катушки индуктивности

 

1. Общие сведения. Характеристики

Вам известно, что проводник, намотанный на сердечник в виде катушки, в цепях переменного тока обладает индуктивным сопротивлением, которое зависит от частоты тока и геометрических характеристик проводника. Индуктивность выражает свойство проводника препятствовать изменению тока в нем, она характеризует количество энергии, запасенное проводником при протекании по нему электрического тока. Индуктивность зависит от формы, размеров, числа витков катушки и материала ее сердечника.

По конструкции выделяют цилиндрические, плоские (спиральные) и тороидальные катушки. Они могут быть одно- и многослойными, с сердечниками и без них, экранированными и нет.

Реальная катушка, кроме индуктивного сопротивления, всегда обладает активным сопротивлением, которое иногда называется сопротивлением потерь. Поэтому используют схему замещения катушки, чаще всего последовательную (рис. 3.19). Качество катушек характеризуют добротностью — отношением ее реактивного сопротивления к активному сопротивлению потерь.

Температурный коэффициент индуктивности равен относительному изменению индуктивности при изменении температуры окружающей среды на 1⁰ С.

Паразитным параметром, обуславливающим увеличение потерь энергии в катушке, является ее собственная емкость.

2. Измерение индуктивности

Одним из методов измерения индуктивности является метод вольтметра-амперметра. При его использовании необходимо выполнение условия: активное сопротивление катушки R_L должно быть

 значительно меньше ее индуктивного сопротивления X_L­. Тогда из закона Ома     , откуда

Как и в случае измерения активных сопротивлений, в зависимости от значения индуктивного сопротивления катушки можно пользоваться схемой, изображенной на рисунке 3.20а (при малых индуктивных сопротивлениях, то есть малых индуктивностях), или схемой, изображенной на рисунке 3.20б (при больших индуктивных сопротивлениях, то есть больших индуктивностях).

Для уменьшения погрешности измерения необходимо также учитывать активное сопротивление катушки, так как ее полное сопротивление , отсюда

С увеличением частоты подаваемого напряжения точность измерений уменьшается из-за влияния собственной емкости катушки и входной емкости вольтметра, которые суммируются. Емкость и измеряемая индуктивность образуют параллельный контур, сопротивление которого при резонансе возрастает, что эквивалентно увеличению индуктивности. Поэтому значение индуктивности, полученное в результате измерения, будет больше действительного значения, причем погрешность увеличивается при увеличении частоты напряжения питания.

Достаточно часто применяется мостовой метод измерения индуктивности. В качестве плеча сравнения может использоваться образцовая катушка индуктивности или образцовый конденсатор — C₂ (рис. 3.21). Конденсатор применяется чаще в связи с трудностями изготовления катушек с малыми потерями. Условие равновесия моста

Z_x Z₂ = Z Z₁, где Z_i = R_i + j X_i, запишется в виде:          

Разделив вещественную и мнимую части, получим выражения для индуктивности катушки и ее активного сопротивления: L_х=C₂RR₁, R_x=RR₁/R₂.

Добротность катушки определяется выражением  Q_x=wL_x/R_x=wR₂C₂.

Уравновешивание моста достигается плавной регулировкой параметров R₂ и C₂. Изменяя произведение RR₁, можно расширить пределы измерения моста.

 

 

Формула индуктивного сопротивления

При включении катушки индуктивности в цепь переменного тока, под действием непрерывно изменяющегося напряжения происходят изменения этого тока. В свою очередь, эти изменения вызывают генерацию магнитного поля, которое периодический возрастает или убывает. Под его влиянием в катушке индуцируется встречное напряжение, препятствующее изменениям тока. Таким образом, протекание тока происходит под непрерывным противодействием, получившим название индуктивного сопротивления.

От чего зависит индуктивное сопротивление

Данная величина связана напрямую с частотой приложенного напряжения (f) и значением индуктивности (L). Формула индуктивного сопротивления будет выглядеть следующим образом: XL = 2πfL. Прямая пропорциональная зависимость, в случае необходимости, позволяет путем преобразования основной формулы вычислить частоту или значение индуктивности.

Под действием переменного тока, проходящего по проводнику, вокруг этого проводника образуется переменное магнитное поле. Действие этого поля приводит к наведению в проводнике электродвижущей силы обратного направления, известной еще как ЭДС самоиндукции. Противодействие или сопротивление ЭДС переменному току получило название реактивного индуктивного сопротивления.

Данная величина зависит от многих факторов. В первую очередь на нее оказывает влияние как значение тока не только в собственном проводнике, но и в соседних проводах. То есть увеличение сопротивления и потока рассеяния происходит по мере увеличения расстояния между фазными проводами. Одновременно снижается воздействие соседних проводов.

Существует такое понятие, как погонное индуктивное сопротивление, которое вычисляется по формуле: X0 = ω x (4,61g x (Dср/Rпр) + 0,5μ) x 10-4 = X0’ + X0’’, в которой ω является угловой частотой, μ – магнитной проницаемостью, Dср – среднегеометрическим расстоянием между фазами ЛЭП, а Rпр – радиусом провода.

Величины X0’ и X0’’ представляют собой две составные части погонного индуктивного сопротивления. Первая из них X0’ представляет собой внешнее индуктивное сопротивление, зависящее только от внешнего магнитного поля и размеров ЛЭП. Другая величина – X0’’ является внутренним сопротивлением, зависящим от внутреннего магнитного поля и магнитной проницаемости μ.

На линиях электропередачи высокого напряжения от 330 кВ и более, проходящие фазы расщепляются на несколько отдельных проводов. Например, при напряжении 330 кВ фаза разделяется на два провода, что позволяет снизить индуктивное сопротивление примерно на 19%. Три провода используются при напряжении 500 кВ – индуктивное сопротивление удается снизить на 28%. Напряжение 750 кВ допускает разделение фаз на 4-6 проводников, что способствует снижению сопротивления примерно на 33%.

Погонное индуктивное сопротивление имеет величину в зависимости от радиуса провода и совершенно не зависит от сечения. Если радиус проводника будет увеличиваться, то значение погонного индуктивного сопротивления будет соответственно уменьшаться. Существенное влияние оказывают проводники, расположенные рядом.

Индуктивное сопротивление в цепи переменного тока

Одной из основных характеристик электрических цепей является сопротивление, которое может быть активным и реактивным. Типичными представителями активного сопротивления считаются обычные потребители – лампы, накаливания, резисторы, нагревательные спирали и другие элементы, в которых электрический ток совершает полезную работу.

К реактивному относятся индуктивное и емкостное сопротивления, находящиеся в промежуточных преобразователях электроэнергии – индуктивных катушках и конденсаторах. Эти параметры в обязательном порядке учитываются при выполнении различных расчетов. Например, для определения общего сопротивления участка цепи, складываются активная и реактивная составляющие. Сложение осуществляется геометрическим, то есть, векторным способом, путем построения прямоугольного треугольника. В нем оба катета являются обоими сопротивлениями, а гипотенуза – полным. Длина каждого катета соответствует действующему значению того или иного сопротивления.

В качестве примера можно рассмотреть характер индуктивного сопротивления в простейшей цепи переменного тока. В нее входит источник питания, обладающий ЭДС (Е), резистор, как активная составляющая (R) и катушка, обладающая индуктивностью (L). Возникновение индуктивного сопротивления происходит под действием ЭДС самоиндукции (Еси) в катушечных витках. Индуктивное сопротивление увеличивается в соответствии с ростом индуктивности цепи и значения тока, протекающего по контуру.

Таким образом, закон Ома для такой цепи переменного тока будет выглядеть в виде формулы: Е + Еси = I x R. Далее с помощью этой же формулы можно определить значение самоиндукции: Еси = -L x Iпр, где Iпр является производной тока от времени. Знак «минус» означает противоположное направление Еси по отношению к изменяющемуся значению тока. Поскольку в цепи переменного тока подобные изменения происходят постоянно, наблюдается существенное противодействие или сопротивление со стороны Еси. При постоянном токе данная зависимость отсутствует и все попытки подключения катушки в такую цепь привели бы к обычному короткому замыканию.

Для преодоления ЭДС самоиндукции, на выводах катушки источником питания должна создаваться такая разность потенциалов, чтобы она могла хотя-бы минимально компенсировать сопротивление Еси (Uкат = -Еси). Поскольку увеличение переменного тока в цепи приводит к возрастанию магнитного поля, происходит генерация вихревого поля, которое и вызывает рост противоположного тока в индуктивности. В результате, между током и напряжением происходит смещение фаз.

Индуктивное сопротивление катушки

Катушка индуктивности относится к категории пассивных компонентов, используемых в электронных схемах. Она способна сохранять электроэнергию, превращая ее в магнитное поле. В этом и состоит ее основная функция. Катушка индуктивности по своим характеристиками и свойствам напоминает конденсатор, сохраняющий энергию в виде электрического поля.

Индуктивность, измеряемая в Генри, заключается в появлении вокруг проводника с током магнитного поля. В свою очередь, связано с электродвижущей силой, которая противодействует приложенному переменному напряжению и силе тока в катушке. Данное свойство и есть индуктивное сопротивление, находящееся в противофазе с емкостным сопротивлением конденсатора. Индуктивность катушки возможно повысить за счет увеличения количества витков.

Для того чтобы выяснить, чему равно индуктивное сопротивление катушки, следует помнить, что оно, в первую очередь, противодействует переменному току. Как показывает практика, каждая индуктивная катушка сама по себе имеет определенное сопротивление.

Прохождение переменного синусоидального тока через катушку, приводит к возникновению переменного синусоидального напряжения или ЭДС. В результате, возникает индуктивное сопротивление, определяемое формулой: XL = ωL = 2πFL, в которой ω является угловой частотой, F – частотой в герцах, L – индуктивностью в генри.

Зависимость индуктивности от сопротивления. Активное сопротивление и катушка индуктивности в цепи переменного тока

Электрический ток в проводниках непрерывно связан с магнитным и электрическими полями. Элементы, характеризующие преобразование электромагнитной энергии в тепло, называются активными сопротивлениями (обозначаются R). Типичными представителями активных сопротивлений являются резисторы, лампы накаливания, электрические печи и т.д.

Индуктивное сопротивление. Формула индуктивного сопротивления.

Элементы, связанные с наличием только магнитного поля, называются индуктивностями. Индуктивностью обладают катушки , обмотки и . Формула индуктивного сопротивления:

где L — индуктивность.

Емкостное сопротивление. Формула емкостного сопротивления.

Элементы, связанные с наличием электрического поля, называются емкостями. Емкостью обладают конденсаторы, длинные линии электропередачи и т.д. Формула емкостного сопротивления:

где С — емкость.

Суммарное сопротивление. Формулы суммарного сопротивления.

Реальные потребители электрической энергии могут иметь и комплексное значение сопротивлений. При наличии активного R и индуктивного L сопротивлений значение суммарного сопротивления Z подсчитывается по формуле:

Аналогично ведется подсчет суммарного сопротивления Z для цепи активного R и емкостного C сопротивлений:

Потребители с активным R, индуктивным L и емкостным C сопротивлениями имеют суммарное сопротивление:

§ 54. Индуктивность в цепи переменного тока

Прохождение электрического тока по проводнику или катушке сопровождается появлением магнитного поля. Рассмотрим электрическую цепь переменного тока (рис. 57, а), в которую включена катушка индуктивности, имеющая небольшое количество витков проволоки сравнительно большого сечения, активное сопротивление которой можно считать практически равным нулю.
Под действием э. д. с. генератора в цепи протекает переменный ток, возбуждающий переменный магнитный поток. Этот поток пересекает «собственные» витки катушки и в ней возникает электродвижущая сила самоиндукции

где L — индуктивность катушки;
— скорость изменения тока в ней.
Электродвижущая сила самоиндукции, согласно правилу Ленца, всегда противодействует причине, вызывающей ее. Так как э. д. с. самоиндукции всегда противодействует изменениям переменного тока, вызываемым э. д. с. генератора, то она препятствует прохождению переменного тока. При расчетах это учитывается по индуктивному сопротивлению, которое обозначается X L и измеряется в омах.

Таким образом, индуктивное сопротивление катушки X L , зависит от величины э. д. с. самоиндукции, а следовательно, оно, как и э. д. с. самоиндукции, зависит от скорости изменения тока в катушке (от частоты ω) и от индуктивности катушки L

X L = ωL , (58)

где X L — индуктивное сопротивление, ом ;
ω — угловая частота переменного тока, рад/сек ;
L — индуктивность катушки, гн .
Так как угловая частота переменного тока ω = 2πf , то индуктивное сопротивление

X L = 2πf L , (59)

где f — частота переменного тока, гц .

Пример. Катушка, обладающая индуктивностью L = 0,5 гн , присоединена к источнику переменного тока, частота которого f = 50 гц . Определить:
1) индуктивное сопротивление катушки при частоте f = 50 гц ;
2) индуктивное сопротивление этой катушки переменному току, частота которого f = 800 гц .
Решение . Индуктивное сопротивление переменному току при f = 50 гц

X L = 2πf L = 2 · 3,14 · 50 · 0,5 = 157 ом .

При частоте тока f = 800 гц

X L = 2πf L = 2 · 3,14 · 800 · 0,5 = 2512 ом .

Приведенный пример показывает, что индуктивное сопротивление катушки повышается с увеличением частоты переменного тока, протекающего по ней. По мере уменьшения частоты тока индуктивное сопротивление убывает. Для постоянного тока, когда ток в катушке не изменяется и магнитный поток не пересекает ее витки, э. д. с. самоиндукции не возникает, индуктивное сопротивление катушки X L равно нуло. Катушка индуктивности для постоянного тока представляет собой лишь сопротивление

Выясним, как изменяется з. д. с. самоиндукции, когда по катушке индуктивности протекает переменный ток.
Известно, что при неизменной индуктивности катушки э. д. с. самоиндукции зависит от скорости изменения силы тока и она всегда направлена навстречу причине, вызвавшей ее.
На графике (рис. 57, в) переменный ток показан в виде синусоиды (сплошная линия). В первую четверть периода сила тока возрастает от нулевого до максимального значения. Электродвижущая сила самоиндукции е с, согласно правилу Ленца, препятствует увеличению тока в цепи. Поэтому на графике (пунктирной линией) показано, что ес в это время имеет отрицательное значение. Во вторую четверть периода сила тока в катушке убывает до нуля. В это время э. д. с. самоиндукции изменяет свое направление и увеличивается, препятствуя убыванию силы тока. В третью четверть периода ток изменяет свое направление и постепенно увеличивается до максимального значения; э. д. с. самоиндукции имеет положительное значение и далее, когда сила тока убывает, э. д. с. самоиндукции опять меняет свое направление и вновь препятствует уменьшению силы тока в цепи.

Из сказанного следует, что ток в цепи и э. д. с. самоиндукции не совпадают по фазе. Ток опережает э. д. с. самоиндукции по фазе на четверть периода или на угол φ = 90°. Необходимо также иметь в виду, что в цепи с индуктивностью, не содержащей г, в каждый момент времени электродвижущая сила самоиндукции направлена навстречу напряжению генератора U . В связи с этим напряжение и э. д. с. самоиндукции е с также сдвинуты по фазе друг относительно друга на 180°.
Из изложенного следует, что в цепи переменного тока, содержащей только индуктивность, ток отстает от напряжения, вырабатываемого генератором, на угол φ = 90° (на четверть периода) и опережает э. д. с. самоиндукции на 90°. Можно также сказать, что в индуктивной цепи напряжение опережает по фазе ток на 90°.
Построим векторную диаграмму тока и напряжения для цепи переменного тока с индуктивным сопротивлением. Для этого отложим вектор тока I по горизонтали в выбранном нами масштабе (рис. 57, б.)
Чтобы на векторной диаграмме показать, что напряжение опережает по фазе ток на угол φ = 90°, откладываем вектор напряжения U вверх под углом 90°. Закон Ома для цепи с индуктивностью можно выразить так:

Следует подчеркнуть, что имеется существенное отличие между индуктивным и активным сопротивлением переменному току.
Когда к генератору переменного тока подключена активная нагрузка, то энергия безвозвратно потребляется активным сопротивлением.
Если же к источнику переменного тока присоединено индуктивное сопротивление r = 0, то его энергия, пока сила тока возрастает, расходуется на возбуждение магнитного поля. Изменение этого поля вызывает возникновение э. д. с. самоиндукции. При уменьшении силы тока энергия, запасенная в магнитном поле, вследствие возникающей при этом э. д. с. самоиндукции возвращается обратно генератору.
В первую четверть периода сила тока в цепи с индуктивностью возрастает и энергия источника тока накапливается в магнитном поле. В это время э. д. с. самоиндукции направлена против напряжения.
Когда сила тока достигнет максимального значения и начинает во второй четверти периода убывать, то э. д. с. самоиндукции, изменив свое направление, стремится поддержать ток в цепи. Под действием э. д. с. самоиндукции энергия магнитного поля возвращается к источнику энергии — генератору. Генератор в это время работает в режиме двигателя, преобразуя электрическую энергию в механическую.
В третью четверть периода сила тока в цепи под действием э. д. с. генератора увеличивается, и при этом ток протекает в противоположном направлении. В это время энергия генератора вновь накапливается в магнитном поле индуктивности.
В четвертую четверть периода сила тока в цепи убывает, а накопленная в магнитном поле энергия при воздействии э. д. с. самоиндукции вновь возвращается генератору.
Таким образом, в первую и третью четверть каждого периода генератор переменного тока расходует свою энергию в цепи с индуктивностью на создание магнитного поля, а во вторую и четвертую четверть каждого периода энергия, запасенная в магнитном поле катушки в результате возникающей э. д. с. самоиндукции, возвращается обратно генератору.
Из этого следует, что индуктивная нагрузка в отличие от активной в среднем не потребляет энергию, которую вырабатывает генератор, а в цепи с индуктивностью происходит «перекачивание» энергии от генератора в индуктивную нагрузку и обратно, т. е. возникают колебания энергии.
Из сказанного следует, что индуктивное сопротивление является реактивным. В цепи, содержащей реактивное сопротивление, происходят колебания энергии от генератора к нагрузке и обратно.

Реактивное сопротивление – электрическое сопротивление переменному току, обусловленное передачей энергии магнитным полем в индуктивностях или электрическим полем в конденсаторах.

Элементы, обладающие реактивным сопротивлением, называют реактивными.

Реактивное сопротивление катушки индуктивности.

При протекании переменного тока I в катушке, магнитное поле создаёт в её витках ЭДС, которая препятствует изменению тока.
При увеличении тока, ЭДС отрицательна и препятствует нарастанию тока, при уменьшении — положительна и препятствует его убыванию, оказывая таким образом сопротивление изменению тока на протяжении всего периода.

В результате созданного противодействия, на выводах катушки индуктивности в противофазе формируется напряжение U , подавляющее ЭДС, равное ей по амплитуде и противоположное по знаку.

При прохождении тока через нуль, амплитуда ЭДС достигает максимального значения, что образует расхождение во времени тока и напряжения в 1/4 периода.

Если приложить к выводам катушки индуктивности напряжение U , ток не может начаться мгновенно по причине противодействия ЭДС, равного -U , поэтому ток в индуктивности всегда будет отставать от напряжения на угол 90°. Сдвиг при отстающем токе называют положительным.

Запишем выражение мгновенного значения напряжения u исходя из ЭДС (ε ), которая пропорциональна индуктивности L и скорости изменения тока: u = -ε = L(di/dt) .
Отсюда выразим синусоидальный ток .

Интегралом функции sin(t) будет -соs(t) , либо равная ей функция sin(t-π/2) .
Дифференциал dt функции sin(ωt) выйдет из под знака интеграла множителем 1/ω .
В результате получим выражение мгновенного значения тока со сдвигом от функции напряжения на угол π/2 (90°).
Для среднеквадратичных значений U и I в таком случае можно записать .

В итоге имеем зависимость синусоидального тока от напряжения согласно Закону Ома, где в знаменателе вместо R выражение ωL , которое и является реактивным сопротивлением:

Реактивное сопротивлениие индуктивностей называют индуктивным.

Реактивное сопротивление конденсатора.

Электрический ток в конденсаторе представляет собой часть или совокупность процессов его заряда и разряда – накопления и отдачи энергии электрическим полем между его обкладками.

В цепи переменного тока, конденсатор будет заряжаться до определённого максимального значения, пока ток не сменит направление на противоположное. Следовательно, в моменты амплитудного значения напряжения на конденсаторе, ток в нём будет равен нулю. Таким образом, напряжение на конденсаторе и ток всегда будут иметь расхождение во времени в четверть периода.

В результате ток в цепи будет ограничен падением напряжения на конденсаторе, что создаёт реактивное сопротивление переменному току, обратно-пропорциональное скорости изменения тока (частоте) и ёмкости конденсатора.

Если приложить к конденсатору напряжение U , мгновенно начнётся ток от максимального значения, далее уменьшаясь до нуля. В это время напряжение на его выводах будет расти от нуля до максимума. Следовательно, напряжение на обкладках конденсатора по фазе отстаёт от тока на угол 90 °. Такой сдвиг фаз называют отрицательным.

Ток в конденсаторе является производной функцией его заряда i = dQ/dt = C(du/dt) .
Производной от sin(t) будет cos(t) либо равная ей функция sin(t+π/2) .
Тогда для синусоидального напряжения u = U amp sin(ωt) запишем выражение мгновенного значения тока следующим образом:

i = U amp ωCsin(ωt+π/2) .

Отсюда выразим соотношение среднеквадратичных значений .

Закон Ома подсказывает, что 1/ωC есть не что иное, как реактивное сопротивление для синусоидального тока:

Реактивное сопротивление конденсатора в технической литературе часто называют ёмкостным. Может применяться, например, в организации ёмкостных делителей в цепях переменного тока.

Онлайн-калькулятор расчёта реактивного сопротивления

Необходимо вписать значения и кликнуть мышкой в таблице.
При переключении множителей автоматически происходит пересчёт результата.

Реактивное сопротивление ёмкости X C = 1 /(2πƒC)

Мы знаем, что на встречу нарастающему току генератора идет ток самоиндукции катушки. Вот это противодействие тока самоиндукции катушки нарастающему току генератора и называется индуктивным сопротивлением.

На преодоление этого противодействия затрачивается часть энергии переменного тока генератора. Вся эта часть энергии полностью превращается в энергию магнитного поля катушки. Когда ток генератора будет убывать, магнитное поле катушки также будет убывать, пресекая катушку и индуктируя в цепи ток самоиндукции. Теперь ток самоиндукции будет идти в одном направлении с убывающим током генератора.

Таким образом вся энергия затраченная током генератора на преодоление противодействия тока самоиндукции катушки полностью вернулась в цепь в виде энергии электрического тока. Поэтому индуктивное сопротивление является реактивным, т. е. не вызывающим безвозвратных потерь энергии.

Единицей измерения индуктивного сопротивления является Ом

Индуктивное сопротивление обозначается X L .

Буква X- означает реактивное сопротивление, а L означает что это реактивное сопротивление является индуктивным.

f- частота Гц, L- индуктивность катушки Гн, X L- индуктивное сопротивление Ом

Соотношение между фазами U и I на X L

Так как активное сопротивление катушки по условию равно нулю (чисто индуктивное сопротивление), то все напряжение приложенное генератором к катушке идет на преодоление э. д. с. самоиндукции катушки. Это значит что график напряжения приложенного генератором к катушке равен по амплитуде графику э. д. с. самоиндукции катушки и находится с ним в противофазе.

Напряжение приложенное генератором к чисто индуктивному сопротивлению и ток идущий от генератора по чисто индуктивному сопротивлению сдвинуты по фазе на 90 0 ,т. е. напряжение опережает ток на 90 0.

Реальная катушка кроме индуктивного сопротивления имеет еще и активное сопротивление. Эти сопротивления следует считать соединенными последовательно.

На активном сопротивлении катушки напряжение приложенное генератором и ток идущий от генератора совпадают по фазе.

На чисто индуктивном сопротивлении напряжение приложенное генератором и ток идущий от генератора сдвинуты по фазе на 90 0 . Напряжение опережает ток на 90 0 . Результирующее напряжение приложенное генератором к катушке определяется по правилу параллелограмма.

кликните по картинке чтобы увеличить

Результирующее напряжение приложенное генератором к катушке всегда опережает ток на на угол меньший 90 0 .

Величина угла φ зависит от величин активного и индуктивного сопротивлений катушки.

О результирующем сопротивлении катушки

Результирующее сопротивление катушки нельзя находить суммированием величин её активного и реактивного сопротивлений .

Результирующее сопротивление катушки Z равно

Увеличение — активное сопротивление — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Увеличение — активное сопротивление

Cтраница 3

По мере увеличения активного сопротивления контура постоянная времени цепи уменьшается и свободные колеба-ния в контуре затухают быстрее.  [32]

По мере увеличения активного сопротивления контура постоянная времени тц уменьшается и потому амплитуда колебаний убывает быстрее.  [33]

В целях увеличения активного сопротивления пусковой обмотки она выполняется с бифилярными катушками. Каждая из четырех катушек пусковой обмотки состоит из двух катушек. Одну из них называют эффективной, так как она участвует в создании магнитного поля, а другую — бифилярной, так как она создает только активное сопротивление пусковой обмотки. Эффективным будет лишь число витков, составляющее разность чисел витков отдельных катушек.  [35]

В случае увеличения активного сопротивления обмотки статора затухание электромагнитных процессов происходит быстрее, влияние их на электромеханические переходные процессы уменьшается, что приводит к уменьшению пульсаций в кривой момента и более плавному нарастанию скорости.  [36]

В целях увеличения активного сопротивления пусковой обмотки она выполняется с бифилярными катушками. Каждая из четырех катушек пусковой обмотки состоит из двух катушек. Одну из них называют эффективной, так как она участвует в создании магнитного поля, а другую — бифилярной, так как она создает только активное сопротивление пусковой обмотки. Эффективным будет лишь число витков, составляющее разность чисел витков отдельных катушек.  [38]

Зто равносильно увеличению активного сопротивления стержня, что приводит к повышению пускового момента двигателя. При скольжении, близком к номинальному, частота тока в роторе мала ( при / i50 гц и s0 02 частота /, 1 гц), и соответственно уменьшается его индуктивное сопротивление.  [40]

Коэффициент kr учитывает увеличение активного сопротивления из-за неравномерного распределения тока по сечению проводников. Он представляет собой отношение активного сопротивления проводника с неравномерным распределением тока по сечению к сопротивлению того же проводника при одинаковой во всех точках его сечения плотности тока.  [41]

Эти потери вызывают увеличение активного сопротивления катушки индуктивности с сердечником из магнитодиэлектрика.  [42]

Одной из причин увеличения активного сопротивления проводника по сравнению с омическим является явление поверхностного эффекта.  [43]

Повышение скольжения достигается увеличением активного сопротивления обмотки ротора. Как видно из формулы ( 31), потери, обусловливающие нагрев цепи статора, при увеличении г2 уменьшаются.  [44]

Страницы:      1    2    3    4    5

Индуктивное сопротивление катушки в цепи переменного тока

Рассмотрим цепь, содержащую в себе катушку индуктивности , и предположим, что активное сопротивление цепи, включая провод катушки, настолько мало, что им можно пренебречь. В этом случае подключение катушки к источнику постоянного тока вызвало бы его короткое замыкание, при котором, как известно, сила тока в цепи оказалась бы очень большой.

Иначе обстоит дело, когда катушка присоединена к источнику переменного тока. Короткого замыкания в этом случае не происходит. Это говорит о том. что катушка индуктивности оказывает сопротивление проходящему по ней переменному току .

Каков характер этого сопротивления и чем оно обусловливается?

Чтобы ответить ил этот вопрос, вспомним явление самоиндукции. Всякое изменение тока в катушке вызывает появление в ней ЭДС самоиндукции, препятствующей изменению тока. Величина ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна величине индуктивности катушки и скорости изменения тока в ней. Но так как переменный ток непрерывно изменяется, то непрерывно возникающая в катушке ЭДС самоиндукции создает сопротивление переменному току.

Для уяснения процессов, происходящих в цепи переменного тока с катушкой индуктивности, обратимся к графику. На рисунке 1 построены кривые линии, характеризующие соответственно тик в цепи, напряжение на катушке и возникающую в ней ЭДС самоиндукции. Убедимся в правильности произведенных па рисунке построений.

Цепь переменного тока с катушкой индуктивности

С момента t = 0, т. е. с начального момента наблюдения за током, он начал быстро возрастать, но по мере приближения к своему максимальному значению скорость нарастания тока уменьшалась. В момент, когда ток достиг максимальной величины, скорость его изменения на мгновение стала равной нулю, т. е. прекратилось изменение тока. Затем ток начал сначала медленно, а потом быстро убывать и по истечении второй четверти периода уменьшился до нуля. Скорость же изменения тока за эту четверть периода, возрастая от пуля, достигла наибольшей величины тогда, когда ток станет равным нулю.

Рисунок 2. Характер изменений тока во времени в зависимости от величины тока

Из построений на рисунке 2 видно, что при переходе кривой тока через ось времени увеличение тока за небольшой отрезок времени t больше, чем за этот же отрезок времени, когда кривая тока достигает своей вершины.

Следовательно, скорость изменения тока уменьшается по мере увеличения тока и увеличивается по мере его уменьшения, независимо от направления тока в цепи.

Очевидно, и ЭДС самоиндукции в катушке должна быть наибольшей тогда, когда скорость изменения тока наибольшая, и уменьшаться до нуля, когда прекращается его изменение. Действительно, на графике кривая ЭДС самоиндукции e _L за первую четверть периода, начиная от максимального значения, упала до нуля (см. рис. 1).

На протяжении следующей четверти периода ток от максимального значения уменьшался до нуля, однако скорость его изменения постепенно возрастала и была наибольшей в момент, когда ток стал равным нулю. Соответственно и ЭДС самоиндукции за время этой четверти периода, появившись вновь в катушке, постепенно возрастала и оказалась максимальной к моменту, когда ток стал равным нулю.

Однако направление свое ЭДС самоиндукции изменила на обратное, так как возрастание тока в первой четверти периода сменилось во второй четверти его убыванием.

Цепь с индуктивностью

Продолжив дальше построение кривой ЭДС самоиндукции, мы убеждаемся в том, что за период изменения тока в катушке и ЭДС самоиндукции совершит в ней полный период своего изменения. Направление ее определяется законом Ленца: при возрастании тока ЭДС самоиндукции будет направлена против тока (первая и третья четверти периода), а при убывании тока, наоборот, совпадать с ним по направлению (вторая и четвертая четверти периода).

Таким образом, ЭДС самоиндукции, вызываемая самим переменным током, препятствует его возрастанию и , наоборот, поддерживает его при убывании .

Обратимся теперь к графику напряжения на катушке (см. рис. 1). На этом графике синусоида напряжения на зажимах катушки изображена равной и противоположной синусоиде ЭДС самоиндукции. Следовательно, напряжение на зажимах катушки в любой момент времени равно и противоположно ЭДС самоиндукции, возникающей в ней. Напряжение это создается генератором переменного тока и идет на то, чтобы погасить действие в цепи ЭДС самоиндукции.

Таким образом, в катушке индуктивности, включенной в цепь переменного тока, создается сопротивление прохождению тока. Но так как такое сопротивление вызывается в конечном счете индуктивностью катушки , то и называется оно индуктивным сопротивлением.

Индуктивное сопротивление обозначается через X _L и измеряется, как и активное сопротивление, в омах.

Индуктивное сопротивление цепи тем больше, чем больше частота источника тока, питающего цепь, и чем больше индуктивность цепи. Следовательно, индуктивное сопротивление цепи прямо пропорционально частоте тока и индуктивности цепи; определяется оно по формуле X L = ω L , где ω — круговая частота, определяемая произведением 2π f . — индуктивность цепи в гн.

Закон Ома для цепи переменного тока, содержащей индуктивное сопротивление, звучит так: величина тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна индуктивному сопротивлению це п и , т. е. I = U / X _L , где I и U — действующие значения тока и напряжения, а X _L — индуктивное сопротивление цепи.

Рассматривая графики изменения тока в катушке. ЭДС самоиндукции и напряжения на ее зажимах, мы обратили внимание на то, что изменение этих в еличин не совпадает по времени. Иначе говоря, синусоиды тока, напряжения и ЭДС самоиндукции оказались для рассматриваемой нами цепи сдвинутыми по времени одна относительно другой. В технике переменных токов такое явление принято называть сдвигом фаз .

Если же две переменные величины изменяются по одному и тому же закону (в нашем случае по синусоидальному) с одинаковыми периодами, одновременно достигают своего максимального значения как в прямом, так и в обратном направлении, а также одновременно уменьшаются до нуля, то такие переменные величины имеют одинаковые фазы или, как говорят, совпадают по фазе.

В качестве примера на рисунке 3 приведены совпадающие по фазе кривые изменения тока и напряжения. Такое совпадение фаз мы всегда наблюдаем в цепи переменного тока, состоящей только из активного сопротивления.

В том случае, когда цепь содержит индуктивное сопротивление, фазы тока и напряжения, как это видно из рис. 1 не совпадают, т. е. имеется сдвиг фаз между этими переменными величинами. Кривая тока в этом случае как бы отстает от кривой напряжения на четверть периода.

Следовательно, при включении катушки индуктивности в цепь переменного тока в цепи появляется сдвиг фаз между током и напряжением, причем ток отстает по фазе от напряжения на четверть периода . Это значит, что максимум тока наступает через четверть периода после того, как наступил максимум напряжения.

ЭДС же самоиндукции находится в противофазе с напряжением на катушке, отставая, в свою очередь, от тока на четверть периода. При этом период изменения тока, напряжения, а также и ЭДС самоиндукции не меняется и остается равным периоду изменения напряжения генератора, питающего цепь. Сохраняется также и синусоидальный характер изменения этих величин.

Рисунок 3. Совпадение по фазе тока и напряжения в цепи с активным сопротивлением

Выясним теперь, каково отличие нагрузки генератора переменного тока активным сопротивлением от нагрузки его индуктивным сопротивлением.

Когда цепь переменного тока содержит в себе лишь одно активное сопротивление, то энергия источника тока поглощается в активном сопротивлении, нагревая проводник.

Когда же цепь не содержит активного сопротивления (мы условно считаем его равным нулю), а состоит лишь из индуктивного сопротивления катушки, энергия источника тока расходуется не на нагрев проводов, а только на создание ЭДС самоиндукции, т. е. она превращается в энергию магнитного поля. Однако переменный ток непрерывно изменяется как по величине, так и по направлению, а следовательно, и магнитное поле катушки непрерывно изменяется в такт с изменением тока. В первую четверть периода, когда ток возрастает, цепь получает энергию от источника тока и запасает ее в магнитном поле катушки. Но как только ток, достигнув своего максимума, начинает убывать, он поддерживается за счет энергии, запасенной в магнитном поле катушки посредством ЭДС самоиндукции.

Таким образом, источник тока, отдав в течение первой четверти периода часть своей энергии в цепь, в течение второй четверти получает ее обратно от катушки, выполняющей при этом роль своеобразного источника тока. Иначе говоря, цепь переменного тока, содержащая только индуктивное сопротивление, не потребляет энергии : в данном случае происходит колебание энергии между источником и цепью. Активное же сопротивление, наоборот, поглощает в себе всю энергию, сообщенную ему источником тока.

Говорят, что катушка индуктивности, в противоположность омическому сопротивлению, не активна по отношению к источнику переменного тока, т. е. реактивна . Поэтому индуктивное сопротивление катушки называют также реактивным сопротивлением .

В данной статье мы подробно поговорим про индуктивное сопротивление, реактивное сопротивление и треугольники напряжения, сопротивления и силы.

Введение

Итак, мы рассмотрели поведение индукторов, подключенных к источникам постоянного тока, и, надеюсь, теперь мы знаем, что когда на индуктор подается постоянное напряжение, рост тока через него происходит не мгновенно, а определяется индуктором, индуцированным самим индуктором или обратным значением ЭДС.

Также мы видели, что ток индукторов продолжает расти, пока не достигнет своего максимального установившегося состояния после пяти постоянных времени. Максимальный ток, текущий через индукционную катушку ограничиваются только резистивной частью катушек обмотки в омах, и как мы знаем из закона Ома, это определяется отношением напряжения к току V / R .

Когда переменное напряжение подается на катушку индуктивности, поток тока через него ведет себя совершенно иначе, чем при приложении постоянного напряжения. Эффект синусоидального питания приводит к разности фаз между напряжением и формами тока. Теперь в цепи переменного тока противодействие току, протекающему через обмотки катушек, зависит не только от индуктивности катушки, но и от частоты сигнала переменного тока.

Сопротивление току, протекающему через катушку в цепи переменного тока, определяется сопротивлением переменного тока, более известным как полное сопротивление (Z) цепи. Но сопротивление всегда связано с цепями постоянного тока, поэтому, чтобы отличить сопротивление постоянного тока от сопротивления переменного тока, обычно используется термин «реактивное сопротивление» .

Как и сопротивление, значение реактивного сопротивления также измеряется в омах, но ему присваивается символ X (заглавная буква «X»), чтобы отличить его от чисто резистивного значения.

Поскольку интересующий нас компонент является индуктором, реактивное сопротивление индуктора поэтому называется «Индуктивное реактивное сопротивление». Другими словами, электрическое сопротивление индуктивности при использовании в цепи переменного тока называется индуктивным сопротивлением .

Индуктивное сопротивление, которому дается символ X _L , является свойством в цепи переменного тока, которое противодействует изменению тока. В наших уроках о конденсаторах в цепях переменного тока мы видели, что в чисто емкостной цепи ток I _C «опережает» напряжение на 90 o . В чисто индуктивной цепи переменного тока верно обратное: ток I _L отстает от напряжения на 90 o или (π / 2 рад).

Схема индуктивности переменного тока

В приведенной выше чисто индуктивной цепи индуктор подключен непосредственно через напряжение питания переменного тока. Когда напряжение питания увеличивается и уменьшается с частотой, самоиндуцированная обратная ЭДС также увеличивается и уменьшается в катушке по отношению к этому изменению.

Мы знаем, что эта самоиндуцированная ЭДС прямо пропорциональна скорости изменения тока через катушку и имеет наибольшее значение при переходе напряжения питания от положительного полупериода к отрицательному полупериоду или наоборот в точках 0 о и 180 о вдоль синусоиды.

Следовательно, минимальная скорость изменения напряжения возникает, когда синусоида переменного тока пересекается при своем максимальном или минимальном пиковом уровне напряжения. В этих положениях в цикле максимальный или минимальный токи протекают через цепь индуктора, и это показано ниже.

Векторная диаграмма индуктора переменного тока

Эти формы напряжения и тока показывают, что для чисто индуктивной цепи ток отстает от напряжения на 90 o . Также можно сказать, что напряжение опережает ток на 90 o . В любом случае общее выражение заключается в том, что ток отстает, как показано на векторной диаграмме. Здесь вектор тока и вектор напряжения показаны смещенными на 90 o . Ток отстает от напряжения .

Мы можем также написать это заявление как, V _L= 0 ö и I _L= -90 о по отношению к напряжению, V _L . Если форма волны напряжения классифицируется как синусоида, то ток I _L можно классифицировать как отрицательный косинус, и мы можем определить значение тока в любой момент времени как:

Поскольку ток всегда отстает от напряжения на 90 o в чисто индуктивной цепи, мы можем найти фазу тока, зная фазу напряжения или наоборот. Так что если мы знаем значение V _L , то I _L должно отставать на 90 o . Аналогичным образом, если мы знаем значение I _L, то V _L, следовательно, должно опережать на 90 o . Затем это отношение напряжения к току в индуктивном контуре будет производить уравнение, определяющее индуктивное сопротивление Х _L катушки.

Мы можем переписать уравнение для индуктивного сопротивления в более привычную форму, которая использует обычную частоту питания вместо угловой частоты в радианах ω и это будет выглядеть так:

Из приведенного выше уравнения для индуктивного реактивного сопротивления можно видеть, что, если увеличить частоту, либо индуктивность, общее значение индуктивного реактивного сопротивления также увеличится. Когда частота приближается к бесконечности, реактивное сопротивление индукторов также увеличивается до бесконечности, действуя как разомкнутая цепь.

Однако, когда частота приближается к нулю или постоянному току, реактивное сопротивление индукторов будет уменьшаться до нуля, действуя как короткое замыкание. Это означает, что индуктивное сопротивление «пропорционально» частоте.

Другими словами, индуктивное реактивное сопротивление увеличивается с частотой, в результате чего X _L будет небольшим на низких частотах, а X _L будет высоким на высоких частотах, что продемонстрировано на графике ниже.

Индуктивное сопротивление от частоты

Затем мы видим, что при постоянном токе индуктор имеет нулевое реактивное сопротивление (короткое замыкание), на высоких частотах индуктор имеет бесконечное реактивное сопротивление (разомкнутая цепь).

Питание от сети переменного тока серии LR

До сих пор мы рассматривали чисто индуктивную катушку, но невозможно иметь чистую индуктивность, поскольку все катушки, реле или соленоиды будут иметь определенное сопротивление, независимо от того, насколько мало связано с витками используемого провода. Тогда мы можем рассматривать нашу простую катушку как последовательное сопротивление с индуктивностью (LR).

В цепи переменного тока, которая содержит как индуктивность L и сопротивление R, напряжение V будет векторная сумма двух компонентов напряжения, V _Rи V _L . Это означает, что ток, протекающий через катушку еще будет отставать от напряжения, но на величину меньше чем 90 ö в зависимости от значений V _Rи V _L .

Новый фазовый угол между напряжением и током известен как фазовый угол цепи и обозначается греческим символом фи, Φ .

Чтобы получить векторную диаграмму зависимости между напряжением и током, необходимо найти эталонный или общий компонент. В последовательно соединенной цепи RL ток является общим, так как один и тот же ток течет через каждый компонент. Вектор этой эталонной величины обычно рисуется горизонтально слева направо.

Из наших руководств о резисторах и конденсаторах, мы знаем, что ток и напряжение в цепи переменного резистивного тока, оба «в фазе» и, следовательно, вектор V _R рисуется с наложением на текущую или контрольную линию.

Из вышесказанного также известно, что ток «отстает» от напряжения в чисто индуктивной цепи и, следовательно, вектор V _L отображается на 90 o перед опорным током и в том же масштабе, что и V _R, это показано ниже.

Цепь переменного тока серии LR

На приведенной выше векторной диаграмме видно, что луч OB представляет текущую опорную линию, луч OA — это напряжение резистивного компонента, которое в фазе с током, луч OC показывает индуктивное напряжение, которое составляет 90 o перед током, поэтому видно, что ток отстает от напряжения на 90 o , луч OD дает нам результирующее или питающее напряжение в цепи. Треугольник напряжения выводится из теоремы Пифагора и имеет вид:

Треугольник сопротивления

В цепи постоянного тока отношение напряжения к току называется сопротивлением. Однако в цепи переменного тока это отношение известно как полное сопротивление Z с единицами измерения в омах. Полное сопротивление — это полное сопротивление току в «цепи переменного тока», содержащее как сопротивление, так и индуктивное сопротивление.

Если мы разделим стороны треугольника напряжения выше на ток, получим еще один треугольник, стороны которого представляют сопротивление, реактивное сопротивление и полное сопротивление катушки. Этот новый треугольник называется «Треугольник сопротивления».

Силовой треугольник индуктора переменного тока

Существует еще один тип конфигурации треугольника, который мы можем использовать для индуктивной цепи, и это «силовой треугольник». Мощность в индуктивной цепи называется реактивной мощностью или вольт-амперной реактивной, символ Var, который измеряется в вольт-амперах. В цепи переменного тока серии RL ток отстает от напряжения питания на угол Φ o .

В чисто индуктивной цепи переменного тока ток будет сдвинут по фазе на 90 o к напряжению питания. Таким образом, общая реактивная мощность, потребляемая катушкой, будет равна нулю, так как любая потребляемая мощность компенсируется генерируемой самоиндуцированной ЭДС-мощностью. Другими словами, полезная мощность в ваттах, потребляемая чистым индуктором в конце одного полного цикла, равна нулю, так как энергия берется из источника и возвращается к нему.

Реактивная мощность ( Q ) катушки может быть задана как: I 2 x X _L (аналогично I 2 R в цепи постоянного тока). Затем три стороны силового треугольника в цепи переменного тока представлены кажущейся мощностью ( S ), реальной мощностью ( P ) и реактивной мощностью ( Q ), как показано.

Обратите внимание, что данный индуктор или катушка будет потреблять мощность в ваттах из — за сопротивления обмоток, создающих сопротивление Z.

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

Индуктивное сопротивление цепи тем больше, чем больше частота источника тока, питающего цепь, и чем больше индуктивность цепи. Следовательно, индуктивное сопротивление цепи прямо пропорционально частоте тока и индуктивности цепи; определяется оно по формуле XL = ωL, где ω — круговая частота, определяемая произведением 2πf. — индуктивность цепи в гн.

Не все катушки Vape созданы одинаково

Выбор правильной катушки для вашей установки может быть трудным, если вы не знаете основ конструкции катушки. Это руководство поможет вам понять, как выбрать подходящую катушку, чтобы вы могли наслаждаться безупречным опытом вейпинга.

Как выбрать правильную катушку для ваших потребностей вейпинга

Ohms Matter

Обычно катушки бывают со стандартным сопротивлением, низким сопротивлением и субомом. Каждая из этих трех катушек имеет свои уникальные преимущества.

Катушки со стандартным сопротивлением имеют уровень сопротивления от 2 до 2,8 Ом. Эти змеевики не производят столько тепла, что в целом приводит к меньшему количеству пара. Однако многие считают, что эти змеевики обеспечивают удовлетворительное попадание в горло и более низкую температуру пара. Эти катушки также отлично подходят для тех, кто не хочет, чтобы их батарея или уровень сока вейпа разряжались слишком быстро.

Катушки с низким сопротивлением имеют уровень сопротивления от 1 до 1,9 Ом. Эти змеевики дают немного более теплый пар, что многим нравится.Одна из проблем этих катушек заключается в том, что они быстро разряжают аккумулятор и могут вызывать сухие удары.

Катушки с субомным сопротивлением — одни из самых популярных катушек для тех, кто использует устройства box-mod. При уровне сопротивления ниже 1 Ом они выделяют много тепла, гарантируя огромное количество пара от испаряемого электронного сока. Вейперы, которые гонятся за облаками, используют катушки с субомом.

Знайте свои настройки мощности

Если вы предпочитаете вейпинг с высоким уровнем мощности, вам подойдет катушка с низким сопротивлением.Вы будете наслаждаться более полным вкусом и большими облаками вейпа из-за площади поверхности катушек с низким сопротивлением.

Если вы предпочитаете низкий уровень мощности, вы захотите использовать катушку с более высоким уровнем сопротивления. Катушки с более высоким уровнем сопротивления нагреваются быстрее, а это означает, что они могут сгореть, если мощность вашего устройства будет слишком высокой.

Знай свое устройство

Как правило, тип катушки определяется типом катушки, которую вы используете. Часто в эти комплекты единиц входят катушки, специально созданные для вашего аквариума.Если вы используете устройство, которое лучше всего подходит для высоких выходных уровней, катушка будет иметь низкий уровень сопротивления. Если вы используете катушку с низкой мощностью, катушка будет иметь высокий уровень сопротивления.

Как уберечь катушки от перегрева

Сегодня вы можете легко определить правильные настройки выхода для своей катушки, прочитав рекомендации производителя. Большинство пакетов катушек имеют идеальный диапазон мощности. Если вы придерживаетесь рекомендованного диапазона, ваши катушки не сгорят преждевременно.

Когда дело доходит до выбора правильной катушки для ваших нужд, следуйте этому руководству, и все будет в порядке.

Эта запись не была размещена ни в одной категории.

Обмотка рулонов | Паровоз

Начать

Начните заполнять поля ввода сверху слева. Если вы американец, вы можете перейти на британские единицы измерения (дюймы вместо миллиметров).Если вы в чем-то не уверены, попробуйте оставить значение по умолчанию. Вы всегда можете исправить это позже, если оно окажется неправильным.

Если вы новичок в намотке катушек, ваш провод, вероятно, Kanthal A1, и он, вероятно, круглый. Достаточно удобно, что это значения по умолчанию.

Диаметр проволоки должен быть напечатан на вашей катушке в миллиметрах или AWG.Введите это в поле AWG или в поле справа от него, помеченное как ⌀ _r .

Наконец, выберите желаемое сопротивление по вашему выбору. Желательно оставаться выше одного Ом, пока вы не будете достаточно уверены в том, что делаете. Вам необходимо знать, какой ток могут безопасно обеспечивать ваши батареи. В любом случае, пожалуйста, прочитайте о безопасности батареи, это важно.

По мере обновления входных значений результаты будут обновлены в таблице справа.

Видеоуроки

Чтение результатов

Длина провода сопротивления

Это длина резистивного провода после того, как вы установили его в топпер и обрезали излишки.

Количество витков

Если вы делаете катушку для распылителя, где обе ножки катушки направлены в направлении в том же направлении , «Число витков, округленное до , половина витков» — это тот результат, который вам нужен. Если вы наматываете распылитель, где ноги указывают в направлении , противоположном направлению , используйте результат «Число витков, округленное до полных витков».

Тепловой поток

Обычно вы хотите оставаться где-то между 120 и 350 мВт / мм². Некоторым нравится более крутой вейп, другим — горячий. Цвет значка пламени даст вам приблизительное представление. Отрегулируйте по своему вкусу.

Теплоемкость

Чем выше теплоемкость, тем медленнее будет нагреваться (и охлаждаться) змеевик.

Потеря мощности ног

Потеря энергии на нагревание ножек змеевика может сделать ваш пар металлическим или резким на вкус, поэтому при каждой возможности держите ноги короткими. Интересно, что длина ноги — не единственная величина, которая влияет на процент потери мощности в ногах. Калибр проволоки и количество витков также имеют значение, так что следите за этим числом. Для большинства катушек вы обычно хотите, чтобы он был ниже 10%.

Продвинутый

Остальные значения результатов, вероятно, начнут иметь смысл, когда вы привыкнете к использованию калькулятора. Если вам нужен параметр ввода или результат, которого вы еще не видели в Steam Engine, попробуйте нажать кнопку Advanced . Вам может повезти. Повторное нажатие на кнопку вернет вас в основной режим. Обратите внимание, что любые изменения, сделанные в расширенном режиме, будут запомнены, даже если вы выйдете из расширенного режима.Если вы хотите начать с нуля, используйте кнопку Reset .

Как работает калькулятор катушки

— что он делает и чего не делает

Платформа и точность

деталей двигателя

Все расчеты производятся на JavaScript, который использует 64-битную плавающую точку.Это дает точность в 15–17 значащих десятичных цифр, что более чем достаточно для моделирования сборки катушки.

Внутри все переменные хранятся и рассчитываются в метрических единицах. Избегают ненужных преобразований единиц измерения, чтобы предотвратить накопление ошибок округления при использовании британских единиц.

Во время использования (расширенный режим) в поля ввода записываются три значения: Диаметр проволоки, сопротивление проволоки на мм и длина проволоки сопротивления.Эти числа округлены в полях ввода, но сохраняются в памяти с полной точностью. Если вы вручную переопределите значение, вы можете ввести свой номер с любой точностью. При сохранении и последующей загрузке настроек будут отображаться округленные значения, но число по-прежнему будет существовать с полной точностью в памяти.

Внутреннее устройство

— заглянуть в машинное отделение

Длина провода сопротивления

AWG преобразуется в диаметр по формуле, определяющей AWG.Это должно сделать преобразование AWG более точным, чем цифры, указанные многими поставщиками резистивных проводов.

Сопротивление провода на единицу длины определяется удельным сопротивлением материала провода и площадью поперечного сечения провода. Удельное сопротивление для каждого материала ищется в небольшой таблице констант.

Длина провода сопротивления — это заданное вами заданное сопротивление, деленное на сопротивление провода на единицу длины.Перед подсчетом количества оборотов вычитается длина ноги.

Материал	Удельное сопротивление ( Ом мм² / м )
Kanthal A1 / APM	1,45
Kanthal A / AE / AF	1.39
Kanthal D	1,35
Нихром N20	0,95
Нихром N40	1,04
Нихром N60	1.11
Нихром N70	1,18
Нихром N80	1,09
Ni200	0,096 (при 20 ° C)

Обертывания

Когда вы вводите внутренний диаметр катушки, внешний диаметр — это просто внутренний диаметр плюс удвоенная толщина проволоки.Окружность вашей катушки получается путем умножения внешнего диаметра на π, и мы получаем длину одного витка.

Обертка идет не по прямой окружности вокруг оправки, а по спирали, что делает ее немного длиннее, чем окружность катушки. Для скрученных катушек 2–4 нити объединяются в один диаметр с использованием диаметра внешнего круга, охватывающего 2 4 касательных окружности каждой нити.

Тепло

Тепловой поток более или менее равномерно распределяется по проволоке сопротивления. Горячие ноги нежелательны, поэтому мощность, используемую для нагрева ног, можно считать «потерянной».

Когда вы устанавливаете тепловой поток, калькулятор сообщит вам, какую мощность / напряжение необходимо выдавать вашему модулю, чтобы достичь желаемого теплового потока.Какой тепловой поток следует стремиться, зависит от того, как долго длится затяжка, от того, прогреваете ли вы змеевик, теплоемкость змеевика, тип жидкости для электронных сигарет, воздушный поток, капиллярность, личный вкус и т. Д.

Плотность материала катушки используется для расчета массы и теплоемкости проволоки. Из-за отсутствия данных о плотности различных сплавов нихрома (кроме N80), плотность качеств нихрома интерполируется из плотностей основных элементов сплава.

Теплоемкость материалов проволоки не сильно различается в зависимости от используемых сплавов. Следовательно, 0,46 кДж кг ^-1 K ^-1 используется для всего кантала и 0,447 кДж кг ^-1 K ^-1 используется для всего нихрома.

Возможные источники ошибок

— или сферические коровы в вакууме

Этот калькулятор катушки представляет собой довольно простую и понятную цифровую модель геометрии и электрических свойств катушки распылителя, и можно ожидать, что она согласуется, по крайней мере, с самим собой.В реальной жизни, с другой стороны, есть множество способов внести ошибку в ваши числа:

• В зависимости от качества резистивный провод может быть немного толще или тоньше, чем указано, или сплав может немного отличаться, что может повлиять на удельное сопротивление.
• Когда вы наматываете катушку, проволока также растягивается, увеличивая удельное сопротивление.Это редко бывает очень важно, но это зависит от того, насколько мал внутренний диаметр вашей катушки и насколько сильно вы натягиваете провод, когда наматываете его. Более тонкая проволока легче растягивается, но она также легче изгибается, что требует меньшего натяжения на небольшой оправке.
• В катушке с контурами прикосновения (например, в микрокатушке) между контурами протекает небольшой ток.Несмотря на то, что окисление кантала создает тонкий изолирующий слой оксида алюминия вокруг провода, идеального изолятора нет. Величина тока, который будет «протекать», зависит от толщины слоя оксида алюминия, который, в свою очередь, зависит от используемого сплава и от того, сколько вы его обожгли. Это также зависит от области фактического соприкосновения петель, степени их соприкосновения, потенциала напряжения между петлями и т. Д.
• Электронный сок не очень хорошо проводит электричество, но, как и все остальное, он немного проводит.Сгоревший сок приводит к накоплению углерода на змеевике, а углерод довольно хорошо проводит электричество.
• При сборке из Ni200 сопротивление катушки обычно настолько низкое, что «внутреннее» сопротивление самого распылителя может стать значительным. В результате сопротивление может оказаться выше, чем ожидалось, когда все собрано в моде. Примеры: Один из моих любимых, eXpromizer, имеет подпружиненный центральный штифт.Пружина также действует как проводник, и из-за высоких токов она может нагреваться, если она не чистая. Также известно, что Squape R не «любит» Ni200. Высокие или неустойчивые показания сопротивления не редкость. Если можете, старайтесь не выходить за пределы 0,1 & Ом; предел ДНК 40. С катушкой с более высоким сопротивлением ток будет ниже, а это означает, что вы теряете меньше энергии, нагревая электрические пути в распылителе.Ваши показания сопротивления и, как следствие, контроль температуры будут более точными. Время автономной работы, вероятно, также будет немного лучше.
  Максимальное сопротивление ДНК 40 в режиме Ni200 составляет 1.0 Ом. Достичь такого максимума с Ni200 сложно, и это не самоцель, но имейте в виду: наверху есть много запаса прочности.Не бойтесь воспользоваться этим фактом.

Это некоторые из факторов, которые могут повлиять на точность в реальной жизни. Другой возможный источник погрешности — это внутренний диаметр катушки. Если оправка отклоняется от спецификации всего на 0,1 мм, длина одного витка будет меньше примерно на 0,314 мм. Эта небольшая ошибка, умноженная на десять витков, выросла более чем в тридцать раз.Выходные данные калькулятора никогда не могут быть лучше входных.

Все эти источники ошибок могут до некоторой степени компенсировать друг друга, но они также могут складываться. Это одна из причин, по которой вы всегда должны иметь под рукой приличный мультиметр и измерять свою катушку после того, как вы ее построите. Модель отлично подходит для приблизительного представления вас, но для правильной окончательной сборки по-прежнему требуются ваши навыки и некоторое измерительное оборудование.Steam Engine не предназначен для замены мультиметра.

Как: использовать мультиметр для измерения сопротивления катушки и напряжения батареи

Как вейперы, электричество — наша кровь. Без этого у нас не было бы вейпа! Тем не менее, так много новичков в мире не знают, как проверить сопротивление своих катушек или напряжение своих батарей с помощью мультиметра.

Совершенно очевидно, что лучше всего было бы использовать омметр для вашего здания, чтобы убедиться, что вы получаете точные результаты.

Если вы серьезно относитесь к вейпингу, особенно при восстановлении, мультиметр — ценное устройство, даже если держать его только в режиме ожидания на случай поломки ом-ридера.
Посмотрим правде в глаза, мультиметр — универсальное устройство, настолько универсальное, что, если вы не знаете, что делаете, вполне вероятно, что вы взглянете на шкалы и в замешательстве сдадитесь.

Внимание: Не все мультиметры созданы одинаково. Если вы планируете использовать мультиметр для измерения малых сопротивлений, убедитесь, что ваш мультиметр может это делать.Действительно дешевого мультиметра НЕДОСТАТОЧНО.

Итак, вот несколько способов, которыми мы можем использовать их для вейпинга:

Сопротивление катушки

Несмотря на то, что наше сопротивление очень важно для нас, сопротивление, которое мы используем как вейперы, имеет довольно малый масштаб по сравнению с другими приложениями.

1. Поверните шкалу мультиметра на минимальное значение сопротивления, обычно 20 или 200.
   
2. Соедините два щупа вместе и обратите внимание на внутреннее сопротивление, которое имеет мультиметр.(Большинство мультиметров имеют некоторую степень внутреннего сопротивления)
3. Поместите два датчика на распылитель, в котором находится ваша катушка, один датчик на положительном контакте (один в середине соединения 510), а другой на внешней стороне 510 нарезания резьбы , чтобы получить полное сопротивление катушки в распылителе. Обратите внимание на это значение сопротивления.
   
   Вы также можете проверить свое сопротивление, прикоснувшись к щупам на положительном и отрицательном выводах, как показано ниже.
   
4. Вы закончили работу с мультиметром.
5. Возьмите общее сопротивление распылителя и вычтите внутреннее сопротивление мультиметра. (Общее сопротивление — внутреннее сопротивление мультиметра) Это ваше фактическое сопротивление.

Напряжение батареи

Когда вы перестраиваете, используете мехмоды или даже продвинутые устройства, важно знать о безопасности батареи, и одна из самых важных вещей, которую вы узнаете, — это то, что ваши батареи могут разряжаться слишком сильно, или слишком высокий заряд, может быть намного опаснее, чем вы думаете.

По мере того, как ваши батареи разряжаются, их выходное напряжение также падает. Обычно только что заряженный 18650 или любая батарея из диапазона 18xxx будет показывать около 4,2 вольт. Мы не хотим, чтобы они были слишком низкими. Некоторые могут опускаться ниже, чем другие, поэтому здесь нужно быть осторожным. Как показывает практика, я не люблю работать с напряжением ниже примерно 3,2 вольт. Я подзаряжусь, когда они опустятся до минимума. Обычно вейп будет страдать от мехмода с низкими батареями, так что вы знаете.

Вот как проверить напряжение аккумулятора с помощью мультиметра.

1. Выньте мультиметр и переключите его на самое низкое напряжение, обычно 20 или 200.
   
2. Красный — мощность, черный — земля. Возьмите щупы мультиметра и прикоснитесь ими к правильным концам батареи. Красный идет на положительную сторону батареи, черный — на отрицательную.
   
3. Считайте вольты!

Shane Presser занимается вейпингом с 2013 года и имеет большой опыт работы с передовым оборудованием, сборками катушек и самодельным микшированием.Он является человеком, стоящим за VapersGarage, а также с недавних пор Aussie Vape Stores, ресурсом, который помогает вейперам найти ближайшие вейп-магазины и продавцов электронных жидкостей.

Метод количественного определения изменения сопротивления катушек электронных сигарет

1.1. Теоретический фундамент

Типичные электронные системы доставки никотина (ENDS) в виде капсул состоят из трех подсистем: резервуара, блока управления питанием (PCU) и литиевой батареи. Резервуар включает мундштук, отделение для хранения электронной жидкости, нагревательный элемент, называемый здесь змеевиком, иногда фитиль и камеру для образования аэрозоля, иногда называемую распылителем.Резервуары, предназначенные для повторного использования, позволяющие пользователям пополнять резервуар жидкостями для электронных сигарет, иногда называют «открытыми системами». Емкости, предназначенные для одноразового использования, не предназначенные для того, чтобы пользователь мог заправлять жидкость для электронных сигарет, иногда называют «закрытыми системами». Большинство резервуаров ENDS в виде капсул имеют нагревательный элемент или «змеевик», полностью интегрированный с фитилем для доставки электронной жидкости из резервуара к нагревательному элементу, так что термически генерируемый аэрозоль смешивается с вдыхаемым воздухом для доставки через мундштук в Пользователь.Другие конструкции резервуаров ENDS могут позволить пользователю заменять змеевик, фитиль или регулировать путь потока через резервуар. PCU содержит электронику, которая управляет пользовательским интерфейсом, контролирует энергию, подаваемую на модуль, и забирает или заменяет (перезаряжает) энергию в батарею. Литиевая батарея является накопителем энергии и обеспечивает энергией PCU и контейнер. Эти три подсистемы взаимодействуют друг с другом интегрированным образом. Изменения в одном компоненте, таком как змеевик в резервуаре, могут по-разному влиять на образование аэрозоля в зависимости от его взаимодействия с PCU и аккумулятором.

Производительность ЭСДН по образованию аэрозоля зависит в совокупности от физических характеристик контейнера ЭСДН, PCU и батареи [1,2,3,4,5,6], характеристик жидкости для электронных сигарет в резервуаре [2,3 , 5,7], а также поведение пользователя по скорости потока и продолжительности затяжки [1,8,9,10,11,12]. Понимание теории работы ENDS объясняет потенциальные эффекты изменения сопротивления, возникающие при взаимодействии с PCU и батареей. Все ЭСДН в основном являются тепломассообменными устройствами, которые обычно изучаются в инженерных дисциплинах [13] для медицинских, промышленных, бытовых и коммерческих продуктов.Назначение нагревательной спирали — преобразовать электрическую мощность, разряженную от батареи, в тепловую мощность, рассеиваемую внутри катушки. Результирующая тепловая мощность (Вт) распределяется посредством теплопроводности на поверхность змеевика в виде теплового потока (Вт / м ² ), который затем передается окружающему воздуху / электронной жидкости посредством тепловой конвекции. Когда температура растворителя электронной жидкости достигает своей температуры насыщения (эффективной точки кипения смеси электронной жидкости), масса переносится из резервуара электронной жидкости в воздушный поток с образованием аэрозоля.Комбинация поверхностного теплового потока, температуры поверхности змеевика, коэффициентов тепломассопереноса и состава электронной жидкости вместе влияет на скорость образования аэрозоля. Аэрозоль, образующийся на границе раздела между змеевиком и жидкостью для электронных сигарет, подвергается дальнейшим изменениям по мере продвижения через канал потока ENDS к пользователю. Хотя на эффективность образования аэрозолей влияет множество факторов, преобладает электрическая энергия от батареи, рассеиваемая в виде тепловой энергии в катушке.Количество тепловой энергии E в джоулях (Дж), рассеиваемой в катушке, определяется как произведение мгновенной мощности постоянного тока P, подаваемой на катушку, в ваттах (1 Вт 1 Дж / сек) и время, в течение которого подается питание (сек). Мощность является функцией электрического тока I _{катушки} (A), протекающего через катушку, напряжения V _{катушки} (В), приложенного к клеммам катушки, и сопротивления R _{катушки} ( Ω) самой катушки, как показано в уравнении (1).

P = Vcoil Icoil = V2coilRcoil = I2coil Rcoil

(1)

Сопротивление катушки является неотъемлемой физической характеристикой катушки, которая в первую очередь зависит от состава и чистоты катушки и ее геометрии. В это исследование мы включаем внутренние электрические соединения между катушкой и корпусом контейнера для количественной оценки эффективного сопротивления сборки катушки. Напряжение, V _{, катушка} , и ток, I _{, катушка} , проходящие через катушку, связаны друг с другом, используя классическое определение закона Ома, V _{катушка} = I _{катушка} × R _{катушка} , из физики [14].PCU контролирует продолжительность подачи питания на катушку. PCU, используемые в ранних конструкциях ENDS, просто закорачивали напряжение, доступное от батареи, на катушке в течение определенного периода времени. По мере того, как батарея со временем разряжалась, ее доступное напряжение уменьшалось, и, следовательно, мощность, подаваемая на катушку, уменьшалась. Все современные конструкции ENDS PCU управляют продолжительностью подачи питания, в то время как некоторые конструкции PCU активно управляют током, катушка I , протекающим через катушку, а другие конструкции активно управляют напряжением V _{катушки} , приложенным к клеммам катушка.Полное понимание влияния изменения сопротивления катушки R _{катушки} на выбросы аэрозолей не может быть достигнуто без понимания логики, реализованной в ENDS PCU.

Уравнение (1) показывает, что желаемая мощность ENDS может быть достигнута за счет определенного соотношения сопротивления катушки и приложенного напряжения. В самых дешевых конструкциях ENDS приложенное напряжение ограничено физическими ограничениями наиболее распространенных литиевых батарей, которое достигает пика примерно 3,7 (В) и уменьшается по мере разряда батареи.В более дорогих конструкциях ENDS можно активно управлять выходным напряжением с помощью «повышающего» преобразователя [15] за счет снижения времени работы между подзарядками. Производители ENDS со временем стремились увеличить рассеиваемую мощность в катушке, чтобы увеличить скорость аэрозолизации электронной жидкости. Учитывая физические ограничения недорогих перезаряжаемых литиевых батарей, разработчики ENDS решили уменьшить сопротивление катушки как наиболее привлекательный параметр для увеличения мощности. Это проиллюстрировано на примере.Рассмотрим разработчика ENDS, который указал уровень мощности 12 (Вт) и литиевую батарею, работающую при номинальном напряжении 3,7 (В). Уравнение (1) указывает, что следует использовать сопротивление катушки 1,14 (Ом). Если требуется мощность более 12 (Вт), требуется еще меньшее сопротивление. В противном случае для повышения приложенного напряжения можно использовать пакет из двух или более батарей, соединенных последовательно, или повышающий преобразователь постоянного тока [15]. Использование двух батарей — нежелательное решение, поскольку это увеличивает стоимость, вес и объем КОНЦЕП.Повышающие преобразователи становятся все более распространенными в современных ENDS, но, по всей видимости, они в основном используются как средство для продления срока службы и поддержания стабильной мощности во время разряда батареи.

Стремление к мощным ENDS подталкивает разработчиков ко все более широкому использованию катушек с низкими значениями сопротивления, что привело к появлению субомных устройств, в которых используются катушки с сопротивлением <1 (Ом) [16,17]. Уменьшение сопротивления катушки до 0,068 (Ом) обеспечивает мгновенную мощность до 200 Вт.Сообщается, что субомные устройства удовлетворяют ряду характеристик, желаемых пользователями, таким как интенсивный аромат, теплый пар и большие облака, что связано с сильным воздушным потоком, подходящим для стиля вдоха, направленного непосредственно в легкие [18,19]. Катушки с субомом в основном доступны в стиле ENDS боксмода; однако в некоторых ENDS в виде капсул начали использоваться катушки с сопротивлением менее 1 (Ом), такие как SMOK2 pod (0,8 (Ом) и NORD2 (0,3, 0,4, 0,6 (Ом)) [20], TARGET PM80 (0,2, 0,3, 0,6, 0,8 (Ом) [21] и Z-BIIP (0,48 (Ом)) [22].

В нескольких исследованиях изучалось влияние значений мощности на характеристики устройств ENDS, в то время как другие были сосредоточены на значениях сопротивления катушек. Как показано с помощью уравнения (1), уровнями мощности можно управлять в реальном времени, изменяя приложенное напряжение и ток или устанавливая катушку с другим сопротивлением. Уровень мощности ENDS может быть увеличен путем увеличения приложенного напряжения (что приводит к увеличению тока) или путем уменьшения значений сопротивления катушки при сохранении постоянного приложенного напряжения.Тот же подход можно использовать для уменьшения уровней мощности. По этой причине большинство результатов, полученных в результате исследований, посвященных значениям мощности и напряжения, можно обобщить на значения сопротивления катушки с соответствующими настройками и наоборот. Однако важно, чтобы исследования, изучающие влияние мощности на выбросы, документировали как рассеиваемую мощность, так и сопротивление катушки, чтобы результаты можно было распространить на другие продукты.

1.2. Контекст предшествующей работы

Предыдущие исследования показали, что сопротивление змеевика влияет как на количество выделяемого пара, так и на составляющие.Cirillo et al. 2019 [23] показал, что снижение сопротивления катушки приводит к более высоким концентрациям некоторых карбонилов и активных форм кислорода (АФК). Их исследование также показало, что пар, создаваемый катушками с более низким сопротивлением, оказывает более сильное негативное влияние на жизнеспособность клеток. Та же исследовательская группа [24] также показала в отдельной работе в 2019 году, что производство отдельных альдегидов увеличивалось по мере уменьшения сопротивления катушки с 1,5 (Ом) до 0,25 (Ом). Было изучено воздействие аэрозолей, создаваемых двумя спиралями, на крыс линии Sprague – Dawley.Группа крыс, подвергшихся воздействию вейпа 0,25 (Ω), показала дезорганизацию альвеолярного и бронхиального эпителия. Эта же группа также показала более высокое нарушение антиоксидантных ферментов и ферментов фазы II по сравнению с группами 1,5 (Ω). Gillman et al. 2016 [25] изучали влияние изменения мощности на общий выход массы и образование альдегида. Их результаты показали, что мощность оказывает значительное влияние на концентрацию альдегида в паре. Хотя их основное внимание было уделено мощности, они использовали несколько катушек с различными значениями сопротивления для управления мощностью.Это указывает на то, что в данном исследовании физически важным фактором являются значения сопротивления, как уже продемонстрировано в уравнении (1). Chausse et al. В 2015 г. [26] предположили, что сопротивление спирали может быть ключом к токсичности для легких. Их анализ показал, что сочетание определенных значений напряжения и сопротивления катушки может сильно повлиять на здоровье человека. Hiler et al. 2019 [27] исследовали влияние изменения сопротивления нагревательной спирали на доставку никотина, топографию затяжки, субъективные эффекты и потребление жидкости.Они использовали стандартные катушки с двумя значениями сопротивления 0,5 (Ом) и 1,5 (Ом), которые, как предполагается, потребляют мощность 40,5 (Вт) и 13,5 (Вт) соответственно. Хилер сообщил, что змеевики с более низким сопротивлением доставляют больше никотина и потребляют больше жидкости. В нескольких предыдущих исследованиях не был задокументирован метод, используемый для измерения сопротивления катушки или оценки изменения этого ключевого параметра. Cirillo et al. 2019 [23,24], Sleiman et al. 2016 [28], Ogunwale et al. 2017 [29] и Soulet et al. 2018 [30] сообщил о сопротивлении катушки как об исследуемом параметре без документирования метода, используемого для измерения сопротивления.У исследователей может возникнуть соблазн выбрать стандартные катушки со значениями сопротивления, которые подходят для их исследования. Этот подход предполагает, что сопротивление катушек, указанное производителем, является точным, не учитывает производственные различия между катушками и может ограничить исследования для брендов ENDS, которые предлагают катушки с различными значениями сопротивления.

Напротив, в других исследованиях сообщалось об используемых методах измерения. Gillman et al. 2016 [25] использовал измерительный прибор, который специализируется на измерении сопротивления в миллиомах (миллиомметр Extech, 380560), который заявляет о высокой точности и низком уровне ошибок.Hiler et al. [27] использовали стандартный омметр «Coil Master 521 TAB v2», рекламируемый для проверки сопротивления самодельной катушки и обеспечения надлежащей работы перед испытанием. Сообщается, что Coil Master [31] имеет резьбовой разъем 510, совместимый со многими оконечными моделями ENDS, и оснащен кнопкой зажигания, которая подает напряжение на катушку во время испытания. Производитель сообщает, что показания имеют погрешность приблизительно +/- 0,05 (Ом), что соответствует ошибке считывания +/- 10%, когда измеряемая катушка имеет сопротивление 0.5 (Ом). Высокая погрешность этого измерителя предполагает, что он, как правило, не подходит для использования в научных исследованиях.

Таким образом, было проведено множество исследований для оценки влияния мощности и сопротивления катушки на выбросы и токсичность, но не проводилось исследований для оценки точности методов, используемых для измерения сопротивления катушки. Многие современные коммерчески доступные оконечные устройства END оснащены измерителем сопротивления, который сообщает пользователю сопротивление катушки, но не удалось найти исследований, подтверждающих надежность этих значений.

В связи с существующей тенденцией к снижению значений сопротивления катушек до уровней субом [16,17], производственные вариации могут иметь большее влияние на фактическое сопротивление катушек, что, в свою очередь, может привести к изменению состава выбросов от концы. На сегодняшний день мы не нашли отчетов, которые бы количественно оценили такое отклонение или то, как оно может повлиять на ожидаемую производительность ЭСДН. Предыдущие несоответствия в сообщении сопротивления катушки могут быть вызваны отсутствием надежного стандартного метода.

Характеристики сопротивления катушки зажигания — Практическое руководство: технический архив

Это интересный материал, Джим, спасибо. Эта катушка находится вне Монте-Карло моего x, она получала код пропуска зажигания, но у нее также была утечка во впускном коллекторе, так что, возможно, катушка в порядке.

Что касается показаний омметра, то эта катушка проходит проверку. Однако пробой изоляции из-за невидимой трещины в опоре может позволить катушке переместиться на удобное заземление вместо того, чтобы подавать высокое напряжение на свечу зажигания.

Позвольте мне задать вам вопрос, почему, когда я подключил измерительные провода к первичной обмотке, он показал больше 1,5, затем 1,2, затем 0,8, а затем остановился на 0,5–6? Я подумал, что это странное поведение, есть ли причина такого поведения измерителя с катушкой?

Вовсе нет ничего необычного. Для измерения сопротивления катушки постоянному току с помощью омметра необходимо подать небольшой ток (от батареи счетчика) к катушке, в то время как счетчик «считывает» напряжение, возникающее на катушке этим небольшим током.На показания вашего счетчика на мгновение влияет (нормальное) трансформаторное действие катушки, поскольку она реагирует на небольшой ток, протекающий через первичную обмотку. Магнитный поток в движении. Происходят и другие события, но детальная теория заставила бы меня печатать несколько дней.

Я работаю по курсу электроники. Это 28-томный домашний электронный курс, подготовленный Кливлендским институтом электроники, авторство которого в 1969 году принадлежит Уэйну Лемонсу. Я поискал в Интернете, и он очень хорошо известен.Мой друг прошел курс и дал мне его, он никогда не использовался и пришел с лабораторным оборудованием. Я хочу пройти этот курс с осциллоскопом и надеюсь, что смогу его одолжить.

Спасибо, Майк

Очень хорошо, Майк. Перенесемся в раздел «Метры» этого материала и получим представление о том, что может сказать вам измеритель и как выполняется измерение.

Объединить терминологию электротехники / электроники с автомобильной терминологией в некоторых случаях сложно. И приложения для розжига — это один случай.В автомобильном мире это катушка . В мире электротехники это трансформатор . То же самое, тот же принцип, то же поведение; просто другая терминология. И иногда я перехожу на язык, который пересекается и может привести к путанице.

Вольт, Ватт и Ом — как они влияют на восприятие электронных сигарет?

Наблюдательные курильщики электронных сигарет, безусловно, обратили внимание на постоянно расширяющийся выбор электронных сигарет — магазины предлагают электронные сигареты от простых одноразовых палочек до моделей с красочными кнопками, дисками и дисплеями.Эти устройства постоянно совершенствуются, чтобы сделать нашу жизнь проще, удобнее и увлекательнее. В следующей части мы более подробно рассмотрим новые модели электронных сигарет, которые позволяют пользователю регулировать количество пара, интенсивность «попадания в горло» и вкус.

Поскольку вкусы и привычки людей сильно различаются, были разработаны такие электронные сигареты, которые позволяют пользователю регулировать силу затяжки, количество пара и интенсивность вкуса. Некоторые люди ищут мягких и мягких «ласк», в то время как другие стремятся к внезапному «удару по горлу», потому что в противном случае электронная сигарета не утолила бы их аппетит к дыму, тогда как третья группа ожидает испытать нечто среднее.

В этой статье блога рассматривается взаимодействие и комбинированный эффект сопротивления (Ом), напряжения (Вольт) и мощности (Ватты). Мы узнаем, что чем ниже сопротивление и выше напряжение, тем большее количество пара образуется, тем сильнее удар по горлу и тем интенсивнее вкус.

Но прежде чем мы углубимся в физику, следует отметить, что на самом деле пользователи электронных сигарет могут легко регулировать напряжение и сопротивление без специальных знаний физики или понимания глубокой науки, лежащей в основе этого.

Сопротивление (Ом, Ом)

Что такое Ом?
Ом — это единицы сопротивления. Чем ниже сопротивление распылителя, тем больше через него протекает ток. Если вы увеличите сопротивление, распылитель получит меньше тока.

Какой уровень сопротивления следует использовать?
Это зависит от вас — интенсивность вкуса и попадания в горло в соответствии с вашими личными предпочтениями. Также важно соотношение между напряжением (Вольт) и сопротивлением (Ом).Кроме того, разные жидкости для электронных сигарет действуют по-разному, и использование разного сопротивления влияет на вкус, а это означает, что вам нужно поэкспериментировать. Ниже мы описываем особенности вейпинга для различных уровней сопротивления распылителя.

Если вы используете распылитель с низким сопротивлением, который пропускает больше тока:

• змеевик выделяет больше тепла
• образуется больше пара
• возможно появление пара с менее интенсивным вкусом
• пар теплее
• аккум разряжается быстрее
• срок службы батареи короче
• жидкость для электронных сигарет заканчивается быстрее
• срок службы распылителя короче (распылитель с очень низким сопротивлением может прослужить 2-3 дня)
• вероятен сухой удар

Если вы используете распылитель с высоким сопротивлением, произойдет обратное:

• катушка получает меньше тока
• форсунка греется меньше
• количество пара меньше
• пар более прохладный
• пар имеет более насыщенный вкус
• срок службы батареи больше
• меньше потребляется жидкости (длится дольше)
• у вас меньше шансов получить сухой удар

Регулируемое напряжение (В) и мощность (Вт)

Сопротивление распылителя — не единственный фактор, влияющий на количество пара или интенсивность вкуса и попадания в горло.Все это зависит от мощности (Вт), которая вырабатывается аккумулятором и поступает на распылитель.

Существует два основных типа батарей для электронных сигарет, которые позволяют регулировать силу тока, которому подвергается распылитель: батареи с переменным напряжением (VV) и с переменной мощностью (VW). Например, Nicorex предлагает аккумулятор Ola 2200mAh. http://www.nicorex.eu/ola-2200-vvvw-battery/

Как упоминалось выше, интенсивность пара можно увеличить, снизив сопротивление распылителя.Тот же эффект достигается за счет увеличения силы тока, проходящего через вашу электронную сигарету. Это может показаться сложным, но обычно это не более чем нажатие кнопки вверх / вниз или регулировка вращающегося диска.

Но что, если вы захотите снова увеличить количество пара? В этом случае вы можете комбинировать распылитель с низким сопротивлением с батареей более высокого напряжения (В), чтобы генерировать больше пара. Однако это может вызвать проблемы — если вы чрезмерно отрегулируете распылитель, он может перегреться, и вы можете получить сухой удар.В любом случае срок службы распылителя резко сокращается.

Устройства с переменным напряжением (В) и устройства с переменной мощностью (Вт)

Разницу между переменным напряжением (VV) и переменной мощностью (VW) можно сравнить с разницей между автомобилями с автоматической и механической коробкой передач.

На устройстве VV вы можете вручную регулировать напряжение, проходящее через ваше устройство. В этом случае конечный результат зависит от сопротивления конкретного распылителя.На устройстве VW вам нужно только отрегулировать желаемый уровень мощности, и батарея автоматически повысит напряжение в соответствии с сопротивлением распылителя. Батарея автоматически распознает сопротивление распылителя и соответствующим образом регулирует напряжение. В этом случае всегда гарантируется одинаковая выходная мощность независимо от сопротивления распылителя. Таким образом, при увеличении мощности (Вт) напряжение (В) также увеличивается, и наоборот.

Например, если в распылителе используется катушка с сопротивлением 1.8 Ом и работает при 3,7 В, выходная мощность составляет примерно 7,3 Вт, что является нормальным затяжкой.

Однако, если вы отрегулируете катушку на сопротивление выше 2,8 Ом, вы заметите значительное уменьшение количества пара и тепла, потому что мощность (Вт) ниже (примерно 4,4 Вт). Это означает, что вам следует увеличить напряжение (v), чтобы увеличить мощность (W) и получить лучшую затяжку. Катушки с низким сопротивлением потребляют больше энергии (Вт), имеют тенденцию выделять больше тепла и, следовательно, склонны к более быстрому перегреву, чем катушки с более высоким сопротивлением.

Что означает «мАч» на аккумуляторе электронной сигареты?

Вы, наверное, заметили аббревиатуру «мАч», используемую для обозначения различных батарей для электронных сигарет. Важность этого устройства в том, что он определяет продолжительность работы от аккумулятора. Вернемся к примеру с автомобилем: если напряжение (В) — это топливо, то мАч — это емкость топливного бака — чем больше бак, тем дольше вы можете ездить без дозаправки. мАч означает миллиампер в час. Он обозначает емкость, т.е.е. чем больше значение, тем дольше работает батарея.

Выбор правильного сопротивления для вашей электронной сигареты

Первый вопрос на самом деле — «Что, черт возьми, такое ом?». Здесь имеется в виду сопротивление вашего клиромайзера для электронных сигарет или аналогичного устройства с резервуаром для электронных сигарет. Прежде чем вы углубитесь в глубокие темные тайники Интернета, чтобы фанаты или так называемые эксперты рассказали вам, какой ом является для вас правильным, пожалуйста, помните, что все разные, и у каждого есть свои личные симпатии и антипатии, когда дело доходит до вейпинга.Если бы мы этого не сделали, это был бы очень скучный мир.

Что вам нужно сделать, так это прочитать и решить, какой для вас лучший ом, осознанно, с некоторыми следами и ошибками.

Что такое Ом

Уровень сопротивления — это способ измерения уровня электрического сопротивления. Стандартный или обычный уровень сопротивления, когда речь идет о вейпинге и вашем клиромайзере, составляет от 2,4 до 2,8. Это, безусловно, наиболее распространенный диапазон Ом, который выбирают те, кто ищет сменные катушки, причем чаще всего выбирают 2.5. Этот стандартный уровень обычно предлагает наиболее стабильный уровень для вашего вейпа.

В чем разница между уровнями сопротивления при вейпинге?

Фактическая разница между низким сопротивлением и более высоким с точки зрения удовольствия и предпочтений от курения приведена здесь:

Катушка с нижним сопротивлением

Если вы используете сменную катушку с меньшим сопротивлением, вы можете ожидать:

• Более теплый пар
• Часто больше пара (большее количество тепла через змеевик создает больше пара)
• Сухой удар (горение)
• Ваша электронная жидкость расходуется быстрее
• Катушки с меньшим сопротивлением могут привести к преждевременному выходу из строя батареи .

Катушки с большим сопротивлением

Использование сменной катушки со стандартным или более высоким сопротивлением, скорее всего, приведет к:

• Приводит к более медленному разряду батареи
• Использование меньшего количества жидкости по сравнению с более низким уровнем сопротивления
• Обеспечивает пользователя более холодным паром
• Производит меньше пара из-за меньшего количества тепла у источника (катушек).

Очевидно, что у обоих уровней есть свои плюсы и минусы, поэтому большинство новых электронных сигарет поставляются со стандартом 2.Уровень 5 Ом. Это дает вейперу возможность разобраться с вейпингом, прежде чем экспериментировать, чтобы найти оптимальный уровень для собственного удовольствия. Лучший способ улучшить свой вейп — это просто попробовать разные уровни сопротивления и посмотреть, как вы себя чувствуете. Это действительно полностью зависит от личных предпочтений, поэтому не существует «лучшего» или «худшего» уровня Ом, все зависит от того, что вы ищете в своем вейпе. Возможно, вам идеально подойдет стандартная омная катушка, а может быть, вам нужно больше пара.Возможно, вы захотите больше пара, но при этом почувствуете неприятный привкус жжения, так как это может произойти с некоторыми катушками с низким сопротивлением, отсюда и метод проб и ошибок.

Другие часто задаваемые вопросы об уровнях сопротивления

Какие именно уровни сопротивления являются высоким / стандартным или низким?

Обычно катушка с низким сопротивлением имеет сопротивление от 1,5 до 1,8 Ом. Стандартная катушка будет иметь сопротивление около 2,4 и 2,8 Ом, а полоса более высокого сопротивления начинается с 3,0 Ом. Для катушек есть несколько более высокие или более низкие уровни сопротивления, однако они гораздо менее распространены, поскольку они являются специализированными предметами, часто используемыми очень опытными вейперами, которые стремятся полностью настроить свои электронные сигареты.

У меня есть батарея eGo (стандартная). Какие сопротивления мне нужны?

Первым шагом при выборе замены всегда будет следовать инструкциям производителя и продавца относительно новых катушек. Выход за пределы указанных диапазонов приведет к аннулированию гарантии и может оказаться опасным.
Тем не менее, в общем, этот тип батареи eGo потребляет от 1,7 до 2,8 Ом в стандартной комплектации. Это обеспечит вполне приемлемое и приятное использование.

Каковы недостатки более низкого сопротивления?

У использования более низких уровней сопротивления есть как недостатки, так и преимущества, многие из которых подробно описаны выше. Важно помнить, что при выборе особенно низких уровней сопротивления в Ом часто приходится идти на компромисс. Вам понравится больше пара, и это здорово, если это ваша вещь, однако более высокие уровни нагрева, как правило, приводят к более быстрому израсходованию змеевиков, более быстрому расходу жидкости, перегоранию фитилей (неприятно) и дополнительным нагрузкам на теплообменник. аккумулятор.На самом деле довольно много недостатков, однако все дело в балансе и поиске правильных низкоомных катушек для вашего устройства, если это то, что вы ищете, чтобы насладиться преимуществами.

Влияют ли разные сопротивления на вкус?

Хотя известно, что более низкое сопротивление создает более эффектный вейп, это не обязательно означает, что он более ароматный. Насколько ароматным будет вейп, в основном будет зависеть от типа, марки, качества и вкуса жидкости для электронных сигарет. Это не означает, что нагрев жидкости для электроники с разными скоростями / температурами не окажет незначительного влияния на конечный результат, однако маловероятно, что уровень сопротивления окажет существенное влияние.

А как насчет очень высокого и очень низкого сопротивления?

Если вы читаете базовый FAQ об омах, то, вероятно, сейчас не время (пока) экспериментировать с катушками сверхвысоких и низких частот или модифицировать свое устройство до такой степени. Многие люди, когда они некоторое время занимались вейпингом, решают поэкспериментировать с более низким сопротивлением, особенно в диапазоне от 1,0 до 1,4 Ом. При такой модификации необходимо соблюдать осторожность, и производители не рекомендуют ее.

Это основное введение в разницу между уровнями сопротивления и их плюсы и минусы.Лучше всего начать со стандартных / заводских уровней по умолчанию и с этого момента тщательно экспериментировать. Всегда читайте и примите во внимание инструкции производителя и правила техники безопасности, чтобы защитить себя и свою гарантию.

.