Калькулятор индуктивности катушки
Расчёт индуктивности однослойной цилиндрической катушки по формуле Уилера. Прямая и обратная задачи, индуктивное сопротивление на типовых частотах, резонанс LC-контура, длина провода и проверка плотной намотки.
Что считает калькулятор индуктивности
Калькулятор находит индуктивность однослойной цилиндрической катушки без сердечника по диаметру каркаса, длине намотки и числу витков. Также решает обратную задачу: сколько витков намотать, чтобы получить заданную индуктивность.
- режим L по N подходит, когда известны размеры катушки и число витков;
- режим N по L подбирает число витков под целевую индуктивность;
- диаметр провода используется для проверки, поместится ли плотная намотка на заданной длине;
- дополнительно выводятся реактивное сопротивление, LC-резонанс и приблизительная длина провода.
Формула Уилера
Метод страницы — эмпирическая формула Wheeler для однослойной прямолинейной катушки. Диаметр каркаса и длина намотки подставляются в миллиметрах; шаговая намотка задаётся через полную длину участка, который занимают витки.
- L — индуктивность катушки, мкГн;
- D — диаметр каркаса катушки, мм;
- N — число витков;
- ell — длина участка намотки, мм.
- N — расчётное число витков для выбранной геометрии;
- L — целевая индуктивность, мкГн;
- D — диаметр каркаса катушки, мм;
- ell — длина участка намотки, мм.
Реактивное сопротивление
Катушка в цепи переменного тока создаёт индуктивное сопротивление: чем выше частота и больше индуктивность, тем сильнее она ограничивает переменную составляющую тока.
- XL — индуктивное сопротивление катушки, Ом;
- f — частота переменного тока, Гц;
- L — индуктивность катушки, Гн.
| Применение | Как ведёт себя индуктивное сопротивление |
|---|---|
| Дроссель в БП | На сетевой частоте сопротивление мало и пропускает ток; на ВЧ-помехах оно растёт и подавляет помеху |
| Контур радиоприёмника | Совместно с конденсатором даёт резонанс и выделяет одну станцию |
| RF-фильтры | Полосовые и режекторные фильтры строятся на частотной зависимости катушки и конденсатора |
| Балласт лампы дневного света | Ограничивает ток без потерь, как резистор |
| Импульсный преобразователь | Накапливает энергию в магнитном поле за такт |
Резонансная частота LC-контура
- f — резонансная частота идеального LC-контура, Гц;
- L — индуктивность катушки, Гн;
- C — ёмкость конденсатора, Ф.
LC-резонанс в калькуляторе считается идеальным: без ESR, сопротивления провода, потерь каркаса и паразитных параметров. На высоких частотах собственная ёмкость катушки может смещать фактический резонанс относительно расчёта.
Что этот калькулятор не считает
- ферритовые и порошковые сердечники: для них нужны параметры сердечника, AL или datasheet производителя;
- тороидальные, многослойные и печатные спиральные катушки: для них применяются другие модели;
- добротность Q, сопротивление провода, skin effect, proximity effect и нагрев;
- паразитную ёмкость, собственную резонансную частоту катушки и влияние экрана, корпуса или соседних деталей;
- безопасность электрической схемы, изоляцию, токи перегрева и допустимую мощность.
Где используется на практике
- Радиолюбительская техника — намотка контурных и согласующих катушек
- RFID и беспроводная зарядка — расчёт катушки под заданный резонанс
- Импульсные блоки питания — дроссели DC-DC, LLC-резонансные преобразователи
- Фильтры EMI/EMC — подавление помех в сетевом питании
- Усилители ВЧ — анодные дроссели, контуры в коллекторных цепях
- Учебные задачи — школьная и вузовская физика по электромагнетизму
Часто задаваемые вопросы
Источники и нормативная база
- ИндуктивностьWikipedia
- InductanceHyperPhysics
- Wheeler formulas for inductanceNagaoka Engineering
- Oscillations in an LC CircuitOpenStax
Расчёты выполняются на основе указанных нормативных и справочных источников. Ссылки открываются в новой вкладке.
Похожие инструменты
Рассчитайте ёмкость, заряд, напряжение и энергию конденсатора. Найдите эквивалентную ёмкость при последовательном и параллельном соединении. Постоянная времени RC-цепи и переходные процессы заряда/разряда: U(t), I(t), Q(t) с таблицей по 1τ–5τ.
Считает напряжение, ток, сопротивление и мощность для участка цепи. Введите две согласованные величины — остальные рассчитаются автоматически. Поддерживает мкВ/мВ/В/кВ, мА/А/кА, мОм/Ом/кОм/МОм, Вт/кВт/МВт, бытовые сценарии и предупреждения по безопасности.
Считает активную P (Вт), реактивную Q (вар) и полную S (ВА) мощность для DC, однофазной и трёхфазной (звезда/треугольник) цепи с учётом cosφ. Показывает треугольник мощностей, вычисляет ёмкость компенсирующего конденсатора для повышения коэффициента мощности до целевого. Содержит пресеты типичных нагрузок: ТЭН, LED, двигатель, сварка.
Инженерный расчёт RC-цепи первого порядка по R и C: постоянная времени, 1τ/3τ/5τ, заряд и разряд конденсатора, частота среза ФНЧ/ФВЧ, импеданс и фазовый угол на выбранной частоте. В обратном режиме подбирает сопротивление по заданной частоте среза при известной ёмкости.
Рассчитайте частоту по периоду T, длине волны λ и скорости v, числу колебаний N за время t или оборотам в минуту. Калькулятор покажет частоту в Гц, период, угловую частоту и RPM.
Расчёт длины волны и частоты через скорость распространения: свет, звук, радиоволны, пресеты среды, период, диапазон спектра и цвет видимого света.
Рассчитайте сопротивление проводника по материалу, длине, сечению и температуре. Отдельно оцените падение напряжения и потери в кабеле.