Паразитные параметры катушки индуктивности

[Alex-Yu]

peregoudov в сообщении #1668820 писал(а):

Вы, по-моему, путаете гистерезис с нелинейностью. Гистерезис существует и в линейных системах, например, в модели Дебая полярных диэлектриков.

В линейных системах гистерезиса не бывает! Хотя на осциллографе можно увидеть некую петлю элипсоидальной формы. Но это никак не гистерезис. Кстати Ваша фраза "Он связан не с нелинейностью, а с запаздыванием" как раз и говорит о том, что у Вас совершенно неверное представление о том, что такое гистерезис. Запаздывание, конечно, может быть и в линейных системах. Но не гистерезис!!!

-- Вт янв 07, 2025 05:21:56 --

peregoudov в сообщении #1668820 писал(а):

И потом, сильный сигнал --- это какой?

Такой, при котором нарушается пиннинг доменных стенок. Напряжение при этом может быть и довольно малым. Тем более на низких частотах.

[realeugene]

peregoudov в сообщении #1668754 писал(а):

Из закона сохранения заряда

$$ -i\omega\sigma-j_n=0 $$

Что такое сигма и плотность тока снаружи?

Вообще, поверхностная плотность заряда настолько мизерная по сравнению с протекающим внутри зарядом, что она определяется просто упирающимся в поверхность перпендикулярным внешним электрическим полем. И вообще размеры катушки настолько малы по сравнению с длиной волны, что её полностью можно считать в квазистатике. Кроме скин-эффекта, который тоже пренебрежимо мал на 27 килогерцах для данного диаметра провода.

[EUgeneUS]

peregoudov в сообщении #1668817 писал(а):

При изменении частоты амплитуда генератора регулируется таким образом, чтобы напряжение на всем контуре оставалось постоянным.

Ну и прекрасно.

peregoudov в сообщении #1668817 писал(а):

А если бы и да? Она вдоль магнитных линий идет, какие в ней могут быть токи?

Это она в идеальном мире вдоль магнитных линий идёт.

peregoudov в сообщении #1668817 писал(а):

Нет, ферритовый сердечник в плане добротности не лучше, а гораздо хуже многовитковой катушки, потому что потери энергии из-за гистерезиса намного превосходят омические. В той установке, что я переделываю --- в десятки раз. Это не говоря уже о том, что лезут разнообразные нелинейные эффекты.

1. Задача максимизации добротности не ставилась. Кстати, а какая нужна?
2. Для примера: силовые импульсные трансформаторы, насколько помню, проектируются так, чтобы потери в меди и потери в "железе" были примерно равны.

[rascas]

peregoudov в сообщении #1668820 писал(а):

Что-нибудь знаю

Если бы знали, то у вас не возникало бы недоумений вида:

peregoudov в сообщении #1668754 писал(а):

Резонансная частота около 27 кГц, реактивное сопротивление конденсатора на этой частоте примерно 1300 Ом

peregoudov в сообщении #1668754 писал(а):

Согласие было бы замечательным, если предположить, что в цепи добавочно прячется активное сопротивление порядка 15 Ом.

peregoudov в сообщении #1668820 писал(а):

Так у меня нет проблемы с расчетом индуктивности,

Я и не предлагал вам заниматься расчётом индуктивности. Я предлагал использовать тороидальную индуктивность вместо цилиндрической.

[realeugene]

rascas в сообщении #1668825 писал(а):

Если бы знали, то у вас не возникало бы недоумений вида:

Поясните.
Не всю тему просмотрел, но ваше замечание кажется странным.

[peregoudov]

Alex-Yu в сообщении #1668819 писал(а):

Должно все выразиться через функции Бесселя. Вроде Баттерворт даже что-то такое писал очень давно.

Ну, если даже Баттерворт писал, то вы должны знать, что переходная область там очень узкая: практически до отношения диаметра к глубине проникновения, равного 3/2, сопротивление как на постоянном токе, а дальше выходит на линейную асимптотику.

Alex-Yu в сообщении #1668819 писал(а):

Но для более простого случая я выше дал ссылку.

Я в вашей статье не понимаю уже формулы (3): все-таки магнитное поле --- это векторная величина. Там дальше что-то про углы говорится, но уже трудно следить.

Идею, что ток распределен по поверхности, я понял, не понял только, как вы это распределение вычисляете. Для круглого витка все совсем не так, как для бесконечного прямого провода, там логарифмическая асимптотика лезет и сходимость достаточно медленная (я для расчета индуктивности использую пять членов разложения). А для учета "поля всех остальных витков" именно для многослойной катушки, как мне кажется, нужно использовать что-то типа Лоренц-Лоренца.

[rascas]

realeugene в сообщении #1668826 писал(а):

rascas в сообщении #1668825 писал(а):

Если бы знали, то у вас не возникало бы недоумений вида:

Поясните.
Не всю тему просмотрел, но ваше замечание кажется странным.

Какая добротность последовательного LCR-контура по этим параметрам?

[realeugene]

А не слишком ли близко расположен измерительный резистор к этой катушке без сердечника?

-- 07.01.2025, 02:06 --

rascas в сообщении #1668828 писал(а):

Какая добротность последовательного контура по этим параметрам?

Порядка сотни. И? При последовательном резонансе ток один, реактивности импеданссов скомпенсированы. Остаются последовательно включённые последовательные сопротивления ёмкости и индуктивности. Если не учитывать параллельные паразиты.

-- 07.01.2025, 02:10 --

peregoudov
Не думаю, что для такого расстояния как на картинке можно применять модель с сосредоточенными параметрами. Заметная часть магнитного поля катушки должна замыкаться снаружи проходящих рядом провододов.

[rascas]

realeugene в сообщении #1668829 писал(а):

Порядка сотни. И?

Согласен. Это средненькая добротность. А практический максимум добротности ~250. Есть небольшая возможность увеличить добротность контура.

[peregoudov]

Alex-Yu в сообщении #1668822 писал(а):

у Вас совершенно неверное представление о том, что такое гистерезис

А, может быть, у вас? Ну, приведите свое определение гистерезиса. Кстати, "гистерезис" --- это на каком языке и что означает?

realeugene в сообщении #1668823 писал(а):

Что такое сигма и плотность тока снаружи?

Почему снаружи-то? Внутри. Мое утверждение состоит в том, что у Ландау неверно написано граничное условие, по инерции переписано с постоянного тока. Для постоянного тока, действительно, $j_n=0$, а для переменного --- то, что вы процитировали. А как еще вы собираетесь объяснять "межвитковую емкость", если не зарядом на поверхности?

EUgeneUS в сообщении #1668824 писал(а):

1. Задача максимизации добротности не ставилась. Кстати, а какая нужна?

А она естественным образом связана с задачей так сконструировать установку, чтобы элементы можно было считать идеальными. У идеальной катушки нет емкости и добротность бесконечна. А задача ставилась, чтобы на резонансной частоте активное сопротивление катушки не отличалось от сопротивления на постоянном токе.

rascas в сообщении #1668825 писал(а):

Если бы знали, то у вас не возникало бы недоумений вида:

Не вижу связи.

rascas в сообщении #1668825 писал(а):

Я предлагал использовать тороидальную индуктивность вместо цилиндрической.

И я вас спросил, как это мне поможет измерить/рассчитать паразитное активное сопротивление катушки.

[realeugene]

peregoudov в сообщении #1668831 писал(а):

И я вас спросил, как это мне поможет измерить/рассчитать паразитное активное сопротивление катушки.

Да неоткуда взяться там какому-то "паразитному сопротивлению". И от собственного резонанса далеко, чтобы он играл роль. Значит, дело в чём-то другом.

-- 07.01.2025, 02:20 --

peregoudov в сообщении #1668831 писал(а):

И я вас спросил, как это мне поможет измерить/рассчитать паразитное активное сопротивление катушки.

Как минимум это поможет замкнуть магнитное поле катушки внутри самой катушки.

Этот дроссель попробуйте подвесить вдалеке от других проводов цепи.

[rascas]

peregoudov в сообщении #1668831 писал(а):

rascas в сообщении #1668825 писал(а):

Я предлагал использовать тороидальную индуктивность вместо цилиндрической.

И я вас спросил, как это мне поможет измерить/рассчитать паразитное активное сопротивление катушки.

Использование тороидальной катушки возможно позволит повысить добротность контура (снизить сопротивление потерь в контуре).
Про расчёт добротности катушек индуктивности я не упоминал.

[peregoudov]

rascas в сообщении #1668828 писал(а):

Какая добротность последовательного LCR-контура по этим параметрам?

Около тринадцати. Большая добротность не нужна, студенты не смогут снять узкую резонансную кривую. Но и добротность порядка трех, как это сейчас, тоже не годится.

realeugene в сообщении #1668829 писал(а):

Не думаю, что для такого расстояния как на картинке можно применять модель с сосредоточенными параметрами. Заметная часть магнитного поля катушки должна замыкаться снаружи проходящих рядом проводов.

Поле катушки я считать умею. И, вопреки расхожему мнению, оно довольно компактно. Проводники на плате в основном расположены вдоль магнитного поля. Не проблема и подальше катушку отнести.

[EUgeneUS]

peregoudov в сообщении #1668754 писал(а):

мне важна область 30 кГц, а от высоких частот --- только резонансная частота для определения паразитной емкости.)

peregoudov в сообщении #1668817 писал(а):

Вы меня, конечно, извините, но этот сайт я знаю, и конкретно на этой странице какой-то бред. "Инженером Палермо была предложена формула ... но она не годится". И так семь раз. Ну, собственно, и по второй ссылке так же.

В той статье в числе прочего говорится:

Цитата:

На частотах много ниже частоты первого резонанса можно для упрощения пользоваться моделью катушки из сосредоточенных элементов. Однако стоит не забывать, что собственная емкость в таком случае - это не статическая межвитковая емкость, а интегральная погонная емкость длинной линии и зависит от длины и формы намотки проводника. ... Использовать ее для расчета собственного резонанса катушки нельзя по причине, о которой говорилось выше.

Соответственно, ёмкость, рассчитанную из частоты собственного резонанса, нельзя использовать, в качестве "паразитной ёмкости" в низкочастотной области.

[rascas]

peregoudov в сообщении #1668834 писал(а):

rascas в сообщении #1668828 писал(а):

Какая добротность последовательного LCR-контура по этим параметрам?

Около тринадцати.

Нет.