Ей там! Като доставчик на бобини от Helmholtz, често ме питат за максималния ток, който тези бобини могат да се справят. Това е супер важен въпрос, особено за тези, които искат да използват бобини Helmholtz в различни приложения. Така че, нека се потопим и да проучим тази тема.
Първо, нека бързо да обобщим какви са бобините от Хелхолц. Намотките на Helmholtz са двойка идентични кръгови електромагнитни намотки, които се поставят симетрично по обща ос, разделени на разстояние, равно на радиуса им. Те са проектирани да създадат регион с почти равномерно магнитно поле в пространството между тях. Тези намотки се използват в широк спектър от приложения, от научни изследвания до индустриални тестове и дори в някои потребителски електроника.
Сега, обратно към основния въпрос: Какъв е максималният ток, с който могат да се справят бобините от Хелмхолц? Е, отговорът не е толкова ясен, колкото може би си мислите. Има няколко фактора, които играят в игра при определяне на максималния капацитет на тока на бобините от Хелмхолц.
Фактори, влияещи върху максималния ток
1. Тел габарит
Дебелината на жицата, използвана в намотките, известна като теления габарит, играе огромна роля. По -дебелите проводници (номера на по -ниски габарити) могат да се справят с повече ток, тъй като имат по -малко съпротивление. Съпротивлението в проводник причинява генериране на топлина, когато токът преминава през нея, според формулата (p = i^{2} r) (където (p) е мощност, (i) е ток и (r) е съпротивление). Така че, ако имате тънка жица с високо съпротивление, преминаването на голям ток през него ще доведе до това, че той ще се загрее бързо, което може да повреди жицата и дори изолацията около нея.
2. Материал на намотката
Материалът на жицата също има значение. Медта е популярен избор за бобините от Хелмхолц, тъй като има ниска устойчивост и е добър проводник на електричеството. Алуминият е друг вариант, но има по -висока устойчивост от медта, което означава, че не може да се справи с толкова ток за един и същ габарит.
3. Охлаждане
Колко добре бобините могат да разсеят топлината е от решаващо значение. Ако намотките са добре - охладени, те могат да се справят с повече ток. Има различни методи за охлаждане, като естествена конвекция (оставяйки въздуха около намотките да отнемат топлината), принудително охлаждане на въздуха (използвайки вентилатори) или дори течно охлаждане в по -екстремни случаи. Например, при приложения с висока мощност, течните - охладени бобини Helmholtz могат да се справят с много по -големи течения от охладените въздух.
4. Изолация
Видът и качеството на изолацията върху жицата са важни. Изолацията трябва да може да издържа на топлината, генерирана от тока. Ако изолацията се разпадне поради прегряване, тя може да причини къса верига, която е голяма не - не.
Изчисляване на максималния ток
За да получите груба оценка на максималния ток, която може да се справи намотката на Helmholtz, можете да използвате таблиците за усилване за различни габарити. Ampacity е максималното количество ток, който проводник може да носи безопасно, без да надвишава температурната си оценка.
Да речем, че имате Helmholtz намотка, изработена от 18 - габаритна медна тел. Според стандартните таблици за усилване, медната жица от 18 - габарити обикновено може да се справи с около 7 - 10 ампера в свободен въздух (натурално охлаждане на конвекцията). Но ако използвате принудително охлаждане на въздух или течно охлаждане, може да успеете да натиснете този номер малко.
Важно е обаче да се отбележи, че това са просто груби оценки. В реални световни приложения трябва да разгледате специфичния дизайн на бобините от Хелмхолц, средата, в която ще бъдат използвани и продължителността на текущия поток. Например, ако използвате намотките само за кратък период (импулсна операция), често можете да използвате по -висок ток, отколкото ако те работят непрекъснато.
Приложения и текущи изисквания
Различните приложения имат различни текущи изисквания за бобините от Helmholtz.
Научни изследвания
В научните изследвания, като например в експерименти, включващи магнитни полета и заредени частици, настоящите изисквания могат да варират значително. Някои експерименти може да се нуждаят само от няколко милиампа, за да създадат слабо магнитно поле, докато други може да изискват няколко ампера за генериране на силно, равномерно магнитно поле. Например, в някои експерименти с атомна физика е необходим прецизен контрол на магнитното поле и токът може да се регулира на много малки стъпки.
Промишлено тестване
При промишлени тестове, като тестване на магнитните свойства на материалите, може да се налага по -високи токове. Например, когато тествате големи феромагнитни проби, може да се наложи да генерирате силно магнитно поле, за да намагнетизирате напълно пробата. Това може да изисква токове в диапазона от десетки усилватели, в зависимост от размера и свойствата на пробата.
Нашите продукти на Helmholtz Coil
В нашата компания ние предлагаме разнообразни бобини от Хелмхолц, които да отговарят на различни нужди. Имаме3D равнински бобини с диаметъркоито са чудесни за създаване на еднакви магнитни полета в три - измерено пространство. Тези намотки са внимателно проектирани с висококачествена медна тел и подходяща изолация, за да се гарантира, че те могат да се справят с разумно количество ток.
НашитеНамотка с магнитен потоке друг популярен продукт. Той е проектиран да измерва магнитния поток и може да се използва в различни приложения. Оптимизирахме дизайна на тази намотка, за да се справим с токовете, които обикновено се изискват за точни измервания на потока.
Ако имате нужда от по -специализирана настройка, нашата2 оси Хелмхолц бобинае чудесен вариант. Тя ви позволява да създадете равномерно магнитно поле в две оси, което е полезно в много изследователски и индустриални приложения.
Свържете се с нас за вашите нужди от намотка Helmholtz
Ако сте на пазара на Helmholtz Coils и имате въпроси за максималния ток, с който могат да се справят или всеки друг аспект на нашите продукти, ние сме тук, за да помогнем. Можем да работим с вас, за да разберем вашите специфични изисквания и да препоръчаме най -добрата намотка за вашето приложение. Независимо дали се нуждаете от малка мащабна намотка за изследователски проект или висока мощност за промишлени тестове, ние ви обхванахме. Не се колебайте да се свържете и да започнете разговор за нуждите на вашите Helmholtz Coil.
ЛИТЕРАТУРА
- Гроувър, FW (1946). Изчисления на индуктивност: Работни формули и таблици. Dover Publications.
- Джаксън, JD (1999). Класическа електродинамика (3 -то издание). John Wiley & Sons.