Struktura

Cívky

(vhodné i pro ZŠ)

Pasivní elektronický prvek, který realizuje základní obvodový parametr indukčnost, je cívka (induktor). Prochází-li elektrický proud cívkou, vzniká magnetický tok

Φ = L · I           [Wb, H, A].

Cívka je tvořena závity vodiče v jedné nebo několika vrstvách. Je navržena tak, aby vytvořila vlastní indukčnost L požadované velikosti.

Nejdůležitějším parametrem cívky je jmenovitá indukčnost. Jmenovitá indukčnost cívky určuje výrobcem garantovanou hodnotu v H, v praxi jsou nečastější hodnoty mH a μH.

Další uváděné parametry cívky jsou ztrátový činitel tgδ a činitel jakosti Q.

Ztrátový činitel

tgδ = RS / LS        [Ω, H]

kde  RS – sériový ztrátový odpor

        LS – sériová indukčnost

Činitel jakosti

Q = 1 / tgδ = LS / RS        [H, Ω]

Podle konstrukce se cívky dělí na 2 základní skupiny.

Cívky bez jádra (vzduchové), např. samonosné, plošné ap. Jsou určeny převážně pro vf. obvody.

Cívky s jádrem (převážně s magnetického materiálu, který podstatně zvyšuje indukčnost cívky, vzhledem k provedení bez jádra). Jádra pro vyšší kmitočty bývají z feritu.

Je-li cívka připojena ke stejnosměrnému napětí, dochází k přechodovému ději. Proud narůstá na maximální hodnotu postupně, dochází ke zpoždění proudu za napětím. Střídavému napětí o frekvenci f klade cívka střídavý odpor označovaný jako induktivní reaktance XL.

XL = ω·L = 2π·f·L      [Ω; Hz, H]

Výpočet indukčnosti jednovrstvé vzduchové cívky:

L = k · D/l · N · 10-3      [H, cm]

kde  L – indukčnost cívky  [H]

       k – konstanta zohledňující poměr D/l

       D – průměr cívky [cm]

       l – délka cívky [cm]

       N – počet závitů.

 

 

Zdroje

  • BARTONĚK, Josef. Základy audio a video techniky. Interní skriptum, VOŠ a SPŠE Olomouc. 2012

Obrázky

Praktická ukázka

 

obrazek

Obr. 1: Vzduchová cívka

 

obrazek

Obr. 2: Cívka s feritovým jádrem

 

obrazek

Obr. 3: Feritový materiál

Víte, že ...

(vhodné i pro ZŠ)

Zapojení cívek

Sériové

obrazek

Obr. 4: Sériové zapojení cívek

  • – proud protékající všemi cívkami je shodný

  • – napětí je rovno součtu napětí na jednotlivých cívkách

Výsledná indukčnost

L = L1 + L2 + L3

Paralelní

obrazek

Obr. 5: Paralelní zapojení cívek

  • – napětí na všech cívkách je shodné

  • – proud je roven součtu proudů jednotlivými cívkami

Výsledná indukčnost

1/L = 1/L1 + 1/L2 + 1/L3

Logolink