Расчёт и измерение катушки индуктивности

Катушка, показанная на фото, была сделана для демонстрации метода намотки катушки «в воздухе» (бескаркасная). Такие катушки используются в согласующих устройствах или коротковолновых усилителях. Эта состоит из девяти витков голого медного провода, каждый диаметром 1,3 мм, её средний диаметр d составляет 26 мм, а длина l составляет 37 мм.

Она образует параллельный колебательный контур с конденсатором ёмкостью 150 пФ.
Резонансная частота контура была измерена с помощью grid-dip. Было найдено 12,5 МГц.
Сначала мы вычислим индуктивность L из её размеров, затем вычислим теоретическую резонансную частоту из расчётного значения L.

Расчёт индуктивности

Используемая формула подходит для однослойных цилиндрических катушек. Имеем:
d = 26 мм, n = 9 и l = 37 мм

 

 

Расчёт резонансной частоты колебательного контура

Мы можем использовать упрощённую формулу Томсона, где L в микрогенри, а C в пикофарадах.
Здесь L = 1,1 мкГн и C = 150 пФ

 

 

 

Рассчитанная резонансная частота очень близка к измеренной: 12,5 МГц.

В действительности разница может быть намного больше из-за неточности частоты (калибровка прибора до 5%) и конденсатора ёмкостью 150 пФ с точностью 10%.

L можно было бы рассчитать с помощью следующей приблизительной формулы:

где L в мкГн, f в МГц и C в пФ

F5ZV