Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с бифилярной обмотки )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Безиндуктивная бифилярная обмотка
Плоская индуктивная бифилярная катушка Николы Теслы .

Бифилярная катушка представляет собой электромагнитную катушку , которая содержит две близко расположенных, параллельных обмотки. В технике слово бифиляр описывает проволоку, состоящую из двух нитей или прядей. Обычно он используется для обозначения специальных типов обмоточного провода для трансформаторов . Проволока может быть куплена в бифилярной форме, обычно в виде эмалированной проволоки разного цвета, склеенной вместе. Для трех нитей используется термин трехниточная катушка .

Описание и приложения [ править ]

Конфигурации бифилярной катушки
  1. с параллельной обмоткой, с последовательным соединением
  2. с параллельной обмоткой, с параллельным подключением
  3. контрнамотка (серия)
  4. контрнамотка (параллельная)

Некоторые бифиляры имеют соседние катушки, в которых витки расположены так, что увеличивается разность потенциалов (т. Е. Ток течет в одном и том же параллельном направлении). Другие намотаны так, что ток течет в противоположных направлениях. Следовательно, магнитное поле, создаваемое одной обмоткой, равно и противоположно полю, создаваемому другой, что приводит к нулевому чистому магнитному полю (т.е. нейтрализует любые негативные эффекты в катушке). С точки зрения электричества это означает, что самоиндукция катушки равна нулю.

Бифилярная катушка (чаще называемая бифилярной обмоткой ) используется в современной электротехнике как средство создания проволочных резисторов с незначительной паразитной самоиндукцией. [1]

Тороидальный трансформатор с бифилярной обмоткой.

Другой тип бифилярной катушки используется в некоторых обмотках реле и трансформаторах, используемых для импульсного источника питания для подавления обратной ЭДС . В этом случае две катушки с проводами расположены близко друг к другу и намотаны параллельно, но электрически изолированы друг от друга. Первичная катушка приводится в действие реле, а вторичная катушка закорачивается внутри корпуса. Когда ток через первичную обмотку прерывается, как это происходит при выключении реле, большая часть магнитной энергии перехватывается вторичной обмоткой, которая преобразует ее в тепло.в своем внутреннем сопротивлении. Это только один из нескольких методов поглощения энергии первичной обмотки до того, как она может повредить устройство (обычно уязвимый полупроводник ), которое приводит в действие реле. Основным недостатком этого метода является то, что он значительно увеличивает время переключения реле.

При использовании в переключающем трансформаторе одна обмотка бифилярной катушки используется как средство удаления энергии, накопленной в паразитном магнитном потоке, который не может связать первичную катушку со вторичной катушкой трансформатора. Из-за их близости провода бифилярной катушки «видят» один и тот же паразитный магнитный поток. Один провод заземлен обычно диодом.так что, когда другой «первичный» провод бифилярной катушки больше не имеет напряжения, приложенного к нему переключающим транзистором, паразитный магнитный поток генерирует ток в зажимной катушке с напряжением первичной стороны, появляющимся на нем, вызывая равное напряжение появиться на первичной обмотке. Если бы эта зажимная катушка не использовалась, паразитный магнитный поток попытался бы заставить ток течь через первичный провод. Поскольку первичный провод отключен, а переключающий транзистор находится в состоянии высокого сопротивления , высокое напряжение, которое могло бы появиться на полупроводниковом переключающем транзисторе, превысило бы его электрический пробой или даже повредило бы его.

Бифилярные катушки создают индуктивность в синфазном режиме, но не создают индуктивности в дифференциальном режиме. Катушки в такой комбинации широко используются для исключения входа или выхода синфазных сигналов из электронных сигнальных цепей. Такое расположение используется в передающих и приемных магнитных устройствах кабелей Ethernet [2] и заметно в виде ферритовой бусины, прикрепленной к внешней стороне USB, источника питания портативного компьютера и кабелей HDMI.

История [ править ]

Немецкий физик Вильгельм Эдуард Вебер использовал бифилярную катушку в своем электродинамометре 1848 года . [3] Большие примеры были использованы в «Электромагнитной батарее» изобретателя Дэниела МакФарланда Кука 1871 года [4] и в экспериментах Николы Теслы с высокочастотной мощностью в конце 1800-х годов. [5] Никола Тесла запатентовал бифилярную катушку 9 января 1894 года, назвав ее «катушкой для электромагнитов». [5]

См. Также [ править ]

Электродинамометр с бифилярной обмоткой. Страница из Трактата об электричестве и магнетизме Том 2.
  • Обмотка Айртона-Перри
  • Намотка корзины
  • Зеркальный бифилярный электродинамометр

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Неиндуктивные резисторы с проволочной обмоткой" (PDF) . Token Electronics Industry Co., Ltd. 2010 . Проверено 7 апреля 2015 года .
  2. ^ «Однопортовый магнитопровод для поверхностного монтажа 10 / 100Base-T с различными коэффициентами поворота» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 31 июля 2012 года . Проверено 7 апреля 2015 года .
  3. ^ Ежегодник научных открытий, Гулд и Линкольн, 1851, стр. 125
  4. ^ Андерсен, Кент (2013). Спасение планеты Земля: практический подход . п. 47. ISBN 978-1-257-20704-6.
  5. ^ a b Патент США 512,340 от 1894 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Патент Теслы
  • Катушки бифилярного реле
  • Катушки сопротивления для работы на переменном токе Харви Линкольн Кертис, Фредерик Уоррен Гровер, США. Бюро стандартов. Репринт № 177.