Как увеличить силу тока в катушке

На сколько сильно может увеличить напряжение простая катушка, питаемая от батарейки на 1,5 В.

В этой статье предлагаю выяснить, до какой степени способна увеличить электрическое напряжение обычная электрическая катушка, в зависимости от разновидности своей формы, наличия сердечника внутри себя и количества витков этой самой катушки. И так, прежде всего стоит начать с того, что новичкам может быть неведомо про такое явление как самоиндукция, возникающей в электрической катушке. Дело в том, что если на обычную катушку, состоящую даже всего и нескольких витков изолированного медного провода, приложить некоторую величину постоянного электрического напряжения, то через нее потечет ток. Ток представляет собой упорядоченное движение электрически заряженных частиц (в твердых телах это электроны). Вокруг любых движущихся электрических зарядов имеется электромагнитное поле.

Когда мы подали на катушку напряжение, то вокруг нее возникает это самое электромагнитное поле. Именно в нем запасается определенная часть электрической энергии. А вот когда мы убираем напряжение с катушки, это энергия, запасенная в магнитном поле резко стремится создать на концах данной катушки увеличенную разность потенциалов. То есть, при отключении питания от любой катушки на ее выводах кратковременно появляется электрический всплеск электрического напряжения, которое может даже в разы превышать то напряжение, что до этого подавалось на катушку. Это и есть явление ЭДС самоиндукции.

Для того, чтобы провести некоторые исследования и выяснить на сколько сильно может обычная электрическая катушка увеличивать напряжение соберем простую схему, которую можно увидеть на рисунке ниже.

Источником питания у нас будет обычная батарейка на 1,5 вольта. Сама схема состоит из катушки, которую мы и будем испытывать, и которых у нас будет несколько разновидностей. После катушки, параллельно источнику питания стоит переключатель, с нормально открытыми контактами. Им мы будем создавать импульсы, которые будут порождать на катушке процессы ЭДС самоиндукции. Далее в схеме стоит обычный диод, за которым электролитический конденсатор и вольтметр постоянного тока. Ну, а теперь более подробно о том, как именно работает эта схема.

В начальный момент переключатель B1 разомкнут. Напряжение батарейки в 1,5 вольта проходит через диод VD1, заряжает конденсатор до напряжения источника питания. А точнее поскольку при прямом включении на диоде, как известно, происходит падение напряжения около 0,6 В, то конденсатор C1 заряжается где-то до напряжения 0,9 В. Ну, и на вольтметре мы увидим именно это напряжение. Но как только мы кратковременно нажимаем на переключатель B1, то электрический ток пойдет уже через него, тем самым образовав на катушке электромагнитное поле, которое после отпускания переключателя B1 в исходное, разомкнутое состояние приведет к появлению ЭДС самоиндукции на концах катушки.

Как я сказал выше, ЭДС (электродвижущая сила) самоиндукции катушек может в разы превышать напряжение, что на них было подано изначально от источника питания. Это увеличенное напряжение будет совпадать по своей полярности с батарейкой, тем самым происходит суммирования напряжений этой батарейки и ЭДС самоиндукции катушки. Увеличенное напряжение, пройдя через диод, на котором осядет все те же 0,6 В, пойдут на заряд конденсатора C1. Это увеличенное напряжение мы увидим на вольтметре V1. Причем, поскольку при заряде конденсатора теряется часть электрической энергии, то с каждым последующим нажатием на переключатель B1 мы будем получать на конденсаторе все большее значение напряжения, до какого-то своего предела.

Естественно может возникнуть вопрос. А зависит ли напряжение ЭДС самоиндукции от формы катушки, наличия сердечника в ней и от количества витков? Ответ, да. Кроме этого поскольку заряд конденсатора до максимального напряжения происходит ступенчато, то еще стоит учесть, что чем больше емкость мы поставим в данную схему, тем больше энергии мы должны передать конденсатору от катушки для максимально быстрого его полного заряда. Ну, и обязательно сам конденсатор должен быть рассчитан на напряжение процентов так на 25-50 больше, чем те напряжение, которое к нему прикладывается. В противном случае конденсатор может выйти из строя, или даже взорваться от перенапряжения.

Что касается диода, так для схемы подойдет любой диод, лишь бы он был рассчитан на прямой ток более того, что будет через него проходить, и его обратное напряжение также должно быть больше где-то на 25-50% того напряжение, что будет на нем оседать при обратной полярности. То есть, когда конденсатор зарядится до какого-то своего максимального значения, то уже получится что его напряжение будет подключено к диоду обратным образом. И все напряжение конденсатора уже осядет на диоде, когда он находится в закрытом состоянии. И если это напряжение будет больше того, на какое рассчитан диод, то большая вероятность его пробоя. Что касается роли этого диода в схеме, так тут все просто. Он нужен чтобы заряженный конденсатор не разряжался обратно через катушку и батарейку. Этот диод ЭДС самоиндукции пропускает только в одном направлении, в сторону конденсатора.

И теперь о самом тестировании различных катушек:

1 » катушка без сердечника, 36 витков, диаметр провода около 0,4 мм, диаметр самой катушки около 8 мм, вольтметр показал напряжение на конденсаторе 10 вольт.

2 » такая же катушка что и в первом случае, но уже содержащая небольшой кусок ферритового стержня, на вольтметре напряжение уже было около 18 вольт.

3 » катушка намотанная на круглом сердечнике, ферритовом кольце, содержащая все тот же провод и то же количество витков (36 вит.), выдает напряжение, что показывается вольтметром, около 28 вольт, и более.

4 » катушка на ферритовой гантели, количество витков около 50, выдает напряжение около 23 вольта.

5 » катушка на ферритовой гантели, содержащая около 80 витков, размер гантели чуть больше первой, на вольтметре напряжение уже 70 вольт.

6 » катушка на ферритовой гантели, с еще чуть большим размером, содержащая около 120 витков, напряжение на вольтметре уже выросло аж до 105 вольт.

7 » ну и ради интереса взял свой ранее намотанный повышающий трансформатор на Ш-образном сердечнике из феррита, вторичная обмотка которая была намотана проводом 0,1 мм, и содержала около 1200 витков, после проверки этой вторичной катушки на нашей схеме вольтметр показал напряжение около 65 вольт. То есть, даже не смотря на относительно большое количество витков на трансформаторе, относительно предыдущих катушке на гантелях, напряжение на вольтметре было меньше чем у катушки, содержащая меньшее количество витков.

В итоге этих тестов стало понятно, какие формы катушке, и с каким сердечником, и каким количеством витков выдают максимальное значение ЭДС самоиндукции, что можно использовать для простых схем DC-DC повышающих преобразователей по подобным схемам. Разве что вместо обычного переключателя нужно будет поставить электронный ключ на транзисторе, управляемой генератором импульсов. Ну и для получения стабильного значения выходного напряжения в схему также стоит добавить узел стабилизатора постоянного напряжения.

У новичка может возникнуть мысль, будто из обычной батарейки на 1,5 вольт можно получить бесконечно большое количество электроэнергии. К сожалению это не так. В физике существует закон сохранения энергии. То есть, сам источник питания, в нашем случае это батарейка, может выдать определенное количество электрической энергии, и не больше. Мы же повышая напряжение жертвует величиной тока. Чем больше будет напряжение получено схемой, тем либо быстрее разрядится наша батарейка, либо придется при этом большом напряжении использовать очень малый ток. Так что это обязательно учтите.

P.S. В данной статье я наглядно показал как различные виды электрических катушек могут генерировать разную ЭДС самоиндукции, величина которой в разы, а то и сотни раз может быть больше напряжения своего источника питания. Так что возьмите себе на заметку эту тему, и при сборке схемы повышающих преобразователей учитывать эти моменты.

НИЖЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ

Наглядный пример того как обычная катушка с медной проволокой может повышать напряжение одной батарейки на 1,5 вольт в сотни раз

Как увеличить силу тока в катушке

Как увеличить силу тока на беспроводной самодельной зарадке

• Автор темы Reger
• Дата начала 26 Фев 2021

Вы используете устаревший браузер. Этот и другие сайты могут отображаться в нём некорректно.
Вам необходимо обновить браузер или попробовать использовать другой.

Reger

26 Фев 2021 5 0

Здравствуйте. Сразу скажу, я ни разу не радиолюбитель, чистый гуманитарий. Но захотелось сделать безпроводную зарядку для телефона, где передающей поверхностью будет весь стол. С этой задачей справился. Проблема вот в чем. Принимающий контур выдает 30 в, но очень низкую силу тока(замерить нечем, но по ощущениям где то 200-300 мА) да и при подключении нагрузки просадка дикая. Одна лампочка от гирлянды аж перегорает, а вот три штуки еле светят уже. Кстати блок питания передающего контура 12в, 10А. Собственно вопрос, можно ли на принимающем контуре как то увеличить силу тока? Заранее спасибо, и не пинайте сильно) я честное слово не в теме.

DAK

8 Окт 2020 517 137

Извините, не удержался, но на чистого гуманитария Вы тоже как то не дотягиваете. Марки и модели компонентов, схемы подключения. А по сути, сколько Вам надо силы тока? А сколько напряжения? Своим устройством Вы получаете определённую мощность, скажем так, эта величина фиксированная и зависит от конструктивной особенности Вашего устройства. Мощность — это произведение силы тока на напряжения. Если Вы хотите повысить силу тока, то у Вас понизится напряжения. Такие преобразования можно осуществить с помощью понижающего DC-DC конвертера. Допустим из 30В 200 мА теоретически Вы можете получить (30*0,2/5*0,9) около 1А. Вам хватит 5В 1А для зарядки телефона? Неплохо бы обзавестись Амперметром для того, чтобы узнать сколько тока потребляет передающее оборудование, надеюсь Вы осознаёте, что если на БП написано 12В 10А, это не значит, что он всегда выдаёт 10А, это лишь его максимальный порог.

PiratFox

13 Фев 2020 1,687 467
Тоже вот не удержался.
замерить нечем, но по ощущениям где то 200-300 мА
@Reger, это какими органами чувств у Вы такое ощущаете?

Reger

26 Фев 2021 5 0

Да чего ж вы злые то такие))) каким органом. Эмпирическим) у меня зарядка обычная на 1а, вот от этого и отталкивался, чисто субъективно смотря насколько быстро заряжается с с беспроводной зарядкой и сказал примерно

Принимающий контур по этой схеме делал. Конденсатор подбирался методом тыка, с каким горит лампочка ярче, тот и оставил. Без 7805 вольтметр показывает 30в с 7805, соответственно 5 вольт

DAK

8 Окт 2020 517 137

Убейте меня, но куда подключались лампочки? до или после 7805? И вот 7805 это не очень хороший вариант в вашей схеме, лучше всё таки DC-DC конвертер, он хоть мощность более менее сохранит, а 7805 просто будет греть воздух. Видел в продаже dc-dc преобразователь достаточно миниатюрные на 1-1,5 Ампера тока на выходе, думаю спокойно справятся с задачей! Гугл Вам поможет, главное понять, что необходимо сохранить мощность, полученную приёмником, а данная схема приёмника никак с этой задачей не справится. Как вариант вместо одного fast diode, можно попробовать сделать диодный мост из 4х таких диодов, это должно увеличить мощность приёмника.

Да чего ж вы злые то такие))) каким органом. Эмпирическим) у меня зарядка обычная на 1а, вот от этого и отталкивался, чисто субъективно смотря насколько быстро заряжается с с беспроводной зарядкой и сказал примерно

Вот вопрос, у Вас зарядка на 1 Ампер, а случаем на телефоне нет режима быстрой зарядки? Просто 1 А на 5 вольт и 1 А на 20 вольт это абсолютно разные вещи.

Изменено: 26 Фев 2021

Reger

26 Фев 2021 5 0

Убейте меня, но куда подключались лампочки? до или после 7805? И вот 7805 это не очень хороший вариант в вашей схеме, лучше всё таки DC-DC конвертер, он хоть мощность более менее сохранит, а 7805 просто будет греть воздух. Видел в продаже dc-dc преобразователь достаточно миниатюрные на 1-1,5 Ампера тока на выходе, думаю спокойно справятся с задачей! Гугл Вам поможет, главное понять, что необходимо сохранить мощность, полученную приёмником, а данная схема приёмника никак с этой задачей не справится.

Спасибо большое!) т. е. Схему приемника выкидываем, оставляем катушку и конденсатор отвечающий за правильный резонанс, и подключаем следом преобразователь? А лампочку подключал и после 7805 (5в соответственно) и вообще без схемы, чисто к катушке с конденсатор (30в вышло)

DAK

8 Окт 2020 517 137

Катушку, конденсатор и диод, после ставим dc-dc, как вариант вместо диода ставим в параллель конденсатора диодный мост и после него dc-dc, остался вопрос с режимом быстрой зарядки. И ещё, кто сказал что не хватает тока? может дело просто в том, что при зарядки от зарядного Ваш телефон врубает быструю зарядку и заряжается за пол часа, а при работе от 5 Вольт он просто работает в режиме медленной зарядки и будет заряжаться более 2-3 часов, тогда надо искать контроллеры для поднятия режима быстрой зарядки. Думаю такие штуки должны быть в продаже.
А Вы вообще не задумывались насколько безопасно это устройство и какое электромагнитное поле через него воздействует на Ваш организм?

Reger

26 Фев 2021 5 0

Катушку, конденсатор и диод, после ставим dc-dc, как вариант вместо диода ставим в параллель конденсатора диодный мост и после него dc-dc, остался вопрос с режимом быстрой зарядки. И ещё, кто сказал что не хватает тока? может дело просто в том, что при зарядки от зарядного Ваш телефон врубает быструю зарядку и заряжается за пол часа, а при работе от 5 Вольт он просто работает в режиме медленной зарядки и будет заряжаться более 2-3 часов, тогда надо искать контроллеры для поднятия режима быстрой зарядки. Думаю такие штуки должны быть в продаже.
А Вы вообще не задумывались насколько безопасно это устройство и какое электромагнитное поле через него воздействует на Ваш организм?

Там старенькая кнопочная нокия, врятли в ней есть функция быстрой зарядки. Да и сейчас специально вольтметром померил свою зарядку, на выходе 5.5в. А насчет магнитного поля, все так грустно?? Я вроде залез почитал в инете, вроде безопасно такое излучение, хотя хз

DAK

8 Окт 2020 517 137

Есть допустимы нормы, думаете я зря Вам посоветовал померить силу тока на блоке питания, ещё бы понять частоту вашей антенны. Зная мощность и частоту вы приблизительно поймёте насколько безопасно сидеть на стуле, засовывая свои драгоценные органы в центр сиего чуда. И да, любое зарядное даёт 5 Вольт, а если телефон и зарядное потом между собой договариваются, то они могут поднять напряжение выше 5ти Вольт, в зависимости от поддерживаемого стандарта быстрой зарядки. С трудом верится, что Вы городите такой чудо стол только для зарядки древней Нокии. Я бы всё таки к таким проектом подходил более аккуратно. Слова вроде, где-то, может быть, и т.д. неприемлемы в случае конструирования радио-передающей аппаратуры. ткнуть бы в него осцилом, посмотреть бы частоту, посчитать потребляемые токи передающего блока в момент зарядки. Не думайте, я не отговариваю, может это всё и безопасно, мне лично не интересен такой проект, я просто взял себе телефон такой, что заряжаю его раз в три дня.

PiratFox

13 Фев 2020 1,687 467
Да чего ж вы злые то такие)))
Да мы не злые. Учите ТОЭ, хотя бы основы электротетехники.

Reger

26 Фев 2021 5 0

Есть допустимы нормы, думаете я зря Вам посоветовал померить силу тока на блоке питания, ещё бы понять частоту вашей антенны. Зная мощность и частоту вы приблизительно поймёте насколько безопасно сидеть на стуле, засовывая свои драгоценные органы в центр сиего чуда. И да, любое зарядное даёт 5 Вольт, а если телефон и зарядное потом между собой договариваются, то они могут поднять напряжение выше 5ти Вольт, в зависимости от поддерживаемого стандарта быстрой зарядки. С трудом верится, что Вы городите такой чудо стол только для зарядки древней Нокии. Я бы всё таки к таким проектом подходил более аккуратно. Слова вроде, где-то, может быть, и т.д. неприемлемы в случае конструирования радио-передающей аппаратуры. ткнуть бы в него осцилом, посмотреть бы частоту, посчитать потребляемые токи передающего блока в момент зарядки. Не думайте, я не отговариваю, может это всё и безопасно, мне лично не интересен такой проект, я просто взял себе телефон такой, что заряжаю его раз в три дня.

Да если честно горожу его чисто для души) вот захотелось и все) началось все с простенькой конструкции из катушки, bc547 и резистора как поделка на полку(фото ниже), и вот на стол замахнулся) а нокию не жалко, она старенькая, даже если спалю

Как увеличить силу тока в катушке?

Если отмотать какое то количество витков проволоки то что изменится? Сила тока меньше станет и вольтаж уменьшится. Или как?
Есть катушка у меня 35V нужно уменьшить вольтаж, до 25V при этом силу тока не изменяя. ну или наоборот чтоб боьше сила тока была но вольтаж уменьшился. Что от чего зависит? от толщины проволоки что зависит, и от количества витков? Ну чтото типо такого вопроса))) ОБЪЯСНИТЕ! Говорите по теме!

Голосование за лучший ответ

чем больше витков в катушке, тем сила тока больше. Также увеличить силу токо можно с помощью сердечника.

Боже мой! Как я до сих пор жила, не зная ничего о сердечнике.

Попытайтесь правильно сформулировать условия задачи. Какое напряжение Вы прикладываете к катушке? Постоянное? Переменное? Одиночные импульсы? Какой «вольтаж» и где уменьшится? Что за схема? Если прикладывается переменное напряжение, то для увеличения силы тока в катушке при заданном напряжении надо отматывать витки (уменьшать индуктивность) . Можно снизить частоту переменного напряжения — ток через катушку увеличится тоже. Можно увеличить амплитуду переменного напряжения — ток тоже возрастёт. Если прикладывается постоянное напряжение, то индуктивность катушки роли не играет вообще — имеет значение только омическое сопротивление провода.

Если увеличить силу тока, текущего через катушку, то магнитное поле катушки 1) усилится 2) станет слабее

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.

решение вопроса

Связанных вопросов не найдено

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

• Все категории
• экономические 43,679
• гуманитарные 33,657
• юридические 17,917
• школьный раздел 612,708
• разное 16,911

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

• Обратная связь
• Правила сайта