Индуктивность с ферритовым сердечником

[Outer]

Есть такой известный факт, что если в катушку индуктивности поместить ферритовый сердечник, то индуктивность многократно увеличивается. Вопрос - что значит многократно, в 2 раза, в 10, 100, 1000 или более раз? Каковы конкретные цифры (хотя бы ориентировочные), и как их можно рассчитать или оценить? Я искал в интернете, но везде написано, что индуктивность увеличивается, но не сказано во сколько раз.

Второй вопрос такой - если взять ферритовый порошок, смешать его с каким-л. инертным материалом (например, мелом) на клею, и из такого материала сделать сердечник, - то во сколько раз индуктивность будет меньше, чем если взять чистый феррит? Допустим, в первом случае сердечник содержит 10% от того количества порошка феррита, которое содержится в "нормальном" сердечнике. Индуктивность тоже уменьшится в 10 раз?

Существуют ли какие-то формулы, по которым эти вещи рассчитываются?

[sergey zhukov]

Outer
Так как вы вообще искали-то? Расчет индуктивности катушки с сердечником и без - это уж такие азы, что пройти мимо них - это еще нужно постараться. Неужели ни разу не видели формулу для расчета индуктивности?

Ферромагнитный материал, в т.ч. феррит, характеризуется магнитной проницаемостью. Неужели не видели ни одной формулы, в которую она входит?

[EUgeneUS]

Хотел сначала более подробно ответить. Но проверил, что выдаёт гугл на запрос "расчет катушки индуктивности".
Первая же строка - ссылка на "Coil64 (Coil32) - бесплатное приложение для расчета индуктивностей".
На том же сайте есть и теоретический раздел, в том числе и по расчету индуктивностей на ферритовых сердечниках.

Поэтому присоединяюсь к вопросу:

sergey zhukov в сообщении #1586920 писал(а):

Так как вы вообще искали-то?

[Osmiy]

Outer в сообщении #1586918 писал(а):

Существуют ли какие-то формулы, по которым эти вещи рассчитываются?

Да

[wrest]

Outer в сообщении #1586918 писал(а):

Существуют ли какие-то формулы, по которым эти вещи рассчитываются?

Википедия, статья "катушка индуктивности"

Цитата:

Индуктивность
Основным параметром катушки индуктивности является её индуктивность, численно равная отношению создаваемого током потока магнитного поля, пронизывающего катушку, к силе протекающего тока. Типичные значения индуктивностей катушек от десятых долей мкГн до десятков Гн.

Индуктивность катушки пропорциональна линейным размерам катушки, магнитной проницаемости сердечника и квадрату числа витков намотки. Индуктивность катушки-соленоида[источник не указан 3250 дней]:

$L=\mu _{0}\cdot \mu _{r}\cdot s_{e}\cdot N^{2}/l_{e}$,
где
$\mu _{0}$ — магнитная постоянная,
$\mu _{r}$ — относительная магнитная проницаемость материала сердечника (зависит от частоты),
$s_{e}$ — площадь сечения сердечника,
$l_{e}$ — длина средней линии сердечника,
$N$— число витков.

Как видно, индуктивность прямо пропорциональна относительной магнитной проницаемости сердечника.
Таблицы с магнитными проницаемостями... Ну та же википедия в статье "Магнитная проницаемость" для материала под названием "Электротехническая сталь" даёт значение $\mu _{r}=4000$ измеренное при напряженности поля $0,002$ Тл.

Как посчитать магнитную проницаемость порошков из феррита, клея и мела - не знаю.

[EUgeneUS]

wrest
Там не всё так просто. Особенно для незамкнутых магнитопроводов.

[Outer]

sergey zhukov в сообщении #1586920 писал(а):

Outer
Так как вы вообще искали-то?

Искал по ключевым словам. И, как я уже написал чуть выше:

Цитата:

везде написано, что индуктивность увеличивается, но не сказано во сколько раз.

EUgeneUS в сообщении #1586945 писал(а):

Хотел сначала более подробно ответить. Но проверил, что выдаёт гугл на запрос "расчет катушки индуктивности".
Первая же строка - ссылка на "Coil64 (Coil32) - бесплатное приложение для расчета индуктивностей".
На том же сайте есть и теоретический раздел, в том числе и по расчету индуктивностей на ферритовых сердечниках.
Поэтому присоединяюсь к вопросу

ОК, открываем данный сайт, страницы https://coil32.net/ru/calc/one-layer.html и https://coil32.net/ru/calc/ferrite-rod.html. Для расчётов там надо вводить такие значения как "требуемая индуктивность" и "начальная магнитная проницаемость", - а мне эти слова ни о чём не говорят (я не специалист), и не отвечают на поставленный вопрос.

wrest в сообщении #1586960 писал(а):

Википедия, статья "катушка индуктивности"
....
Как видно, индуктивность прямо пропорциональна относительной магнитной проницаемости сердечника.
Таблицы с магнитными проницаемостями... Ну та же википедия в статье "Магнитная проницаемость" для материала под названием "Электротехническая сталь" даёт значение $\mu _{r}=4000$

wrest, спасибо за ссылку, это как раз то, что надо. Если я правильно понял, магн. проницаемость воздуха считается равной единице, т.е. получается что если в катушку вставить сердечник из данного конкретного материала (электротехническая сталь), то индуктивность катушки возрастёт в 4000 раз? А если вставить ферритовый сердечник, то примерно в 16-640 раз, так?

[sergey zhukov]

Outer в сообщении #1587416 писал(а):

Для расчётов там надо вводить такие значения как "требуемая индуктивность" и "начальная магнитная проницаемость", - а мне эти слова ни о чём не говорят

Так, может вам это и не нужно вовсе? Тут либо разбираться нужно в терминологии, либо оставить этот вопрос (если нет желания разбираться). Если вам это нужно для расчета конкретной катушки (а не просто на соседнем форуме кому-то что-то "доказать"), то смысл слов "индуктивность" и "магнитная проницаемость" понимать все же нужно. Не сильно это сложно.

Формула из вики справедлива для замкнутого сердечника (скажем, кольцо). Если он не замкнут (скажем, кусок цилиндра), индуктивность катушки возрастет не так сильно. Смысл сердечника в том, чтобы являться проводником магнитного потока, который всегда замкнут. Если сердечник не замкнут, поток частично проходит по сердечнику, частично - по воздуху. Это снижает индуктивность катушки по сравнению со случаем, когда магнитный поток идет всюду только по замкнутому сердечнику.

[EUgeneUS]

Outer в сообщении #1587416 писал(а):

Для расчётов там надо вводить такие значения как "требуемая индуктивность" и "начальная магнитная проницаемость", - а мне эти слова ни о чём не говорят (я не специалист), и не отвечают на поставленный вопрос.

Потому и не отвечают на вопрос, раз ничего Вам не говорят.

-- 30.03.2023, 08:16 --

Outer в сообщении #1587416 писал(а):

wrest, спасибо за ссылку, это как раз то, что надо. Если я правильно понял, магн. проницаемость воздуха считается равной единице, т.е. получается что если в катушку вставить сердечник из данного конкретного материала (электротехническая сталь), то индуктивность катушки возрастёт в 4000 раз? А если вставить ферритовый сердечник, то примерно в 16-640 раз, так?

Нет. Там сложнее.