Для установки нажмите кнопочку Установить расширение. И это всё.

Исходный код расширения WIKI 2 регулярно проверяется специалистами Mozilla Foundation, Google и Apple. Вы также можете это сделать в любой момент.

4,5
Келли Слэйтон
Мои поздравления с отличным проектом... что за великолепная идея!
Александр Григорьевский
Я использую WIKI 2 каждый день
и почти забыл как выглядит оригинальная Википедия.
Статистика
На русском, статей
Улучшено за 24 ч.
Добавлено за 24 ч.
Что мы делаем. Каждая страница проходит через несколько сотен совершенствующих техник. Совершенно та же Википедия. Только лучше.
.
Лео
Ньютон
Яркие
Мягкие

Из Википедии — свободной энциклопедии

Конструкция индукционной катушки Румкорфа
Конструкция индукционной катушки Румкорфа
Схема индукционной катушки Румкорфа
Схема индукционной катушки Румкорфа

Катушка Румкорфа, индукционная катушка — устройство для получения импульсов высокого напряжения. Представляет собой электромеханический преобразователь низкого постоянного напряжения в высокое переменное напряжение. Катушка получила название по имени немецкого изобретателя Генриха Румкорфа, который запатентовал свою первую конструкцию катушки в 1851 году и организовал её успешное производство в своей мастерской в Париже. Более ранние разработки подобного устройства другими изобретателями относятся к 1836 году.

Словосочетание «индукционная катушка» используется также для катушки, преобразующей высокочастотный переменный ток в вихревые токи для нагрева предметов, помещённых внутри (или вблизи) этой катушки, при индукционном нагреве или в оборудовании для зонной плавки.

Энциклопедичный YouTube

  • 1/4
    Просмотров:
    13 678
    686
    510
    550
  • Радио. Невероятная история
  • индукционка замеры 2 часть 20131219
  • В области прав человека Россия была впереди планеты всей ещё в начале XIX века
  • Создатель под следствием / The Case For A Creator

Субтитры

7 мая – день радио. Поэтому, кто хочет, чтобы я рассказал про Попова? Вижу, вижу. Вы не хотите про Попова. Он, конечно же, хороший человек, но… в школе нам о нем все рассказали. Сегодня я расскажу про радио нечто такое, что вы скорее всего не знаете. Тайну. Сенсация: Маркони – женщина. Да? Хорошо, теперь серьезно. Всем нам хорошо известен конфликт о приоритете изобретения радио. Маркони, Попов и другие веселые человечки. Но первенства в этом деле мы коснемся лишь вскользь. Сегодня вы увидите и услышите нечто другое, о чем не очень-то нам рассказывают. В общем, увидите, и станет сразу все намного проще и понятнее, кто же первый, и кто круче: колобок или Гингема. Про Гингему я расскажу в другой раз. Свой рассказ я начну, как и все сведущие в радио люди, с Джеймса Клерка Максвелла. Это был такой мужчина… Как сейчас помню, эти дивергенции и роторы векторов электрического поля… Аж сейчас мурашки по коже от его уравнений. Электродинамика – это что-то. Такое придумать мог только гений. Конечно же свою теорию он придумал не на голом месте. Основы заложили Фарадей, Гаусс, Ампер, Вебер и другие ученые. В общем, Максвелл в 1864 году предсказал наличие электромагнитного поля. И понеслось. У Гельмгольца, того самого Германа фон Гельмгольца, были кое-какие возражения по теории Максвелла, и он поручил своему ученику Генриху Герцу на практике проверить теорию. И оказалось, что все работает. Максвелл прав, Гельмгольц – не очень. Герц увлекся этой темой и примерно к 1887 году научному сообществу стало известно об его аппаратуре для исследования электромагнитных волн. Годом открытия электромагнитных волн считается 1888 год. В декабре этого года Герц опубликовал монографию «О лучах электрической силы». Вот перед нами схема передатчика и приемника Герца. Что мы на ней видим? Это катушка Румрорфа, которую придумали и запатентовали в 1851 году. Катушка Румкорфа – это высоковольтный преобразователь напряжения. Сегодня нам не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы понять принцип ее работы – якорь, прерыватель которого возбуждает в катушке ЭДС самоиндукции. Один к одному – батарейное зажигание автомобиля. Ко вторичной обмотке этой катушки подключен вибратор. И этот вибратор впоследствии назвали – вибратор Герца. Сами понимаете, что спектр колебаний в этой жужжалки довольно широкий. Но сочетание катушки и вибратора представляют собой резонансную систему. И эта система сильно ограничивает этот спектр, что весьма полезно. Поэтому сигнал представляет собой серию затухающих колебаний, частоту которых можно было менять изменением геометрии вибратора. А приемник представлял из себя резонансный контур с шариками на концах провода. Эти шарики нужны были как емкость. Когда включался передатчик, в приемнике между этими шариками проскакивала маленькая искра. По сути – это и есть радио. Но это еще не чудо. Некий американский зубной врач Малон Лумис (Mahlon Loomis) в 1872 году получает патент на усовершенствование телеграфа, где он описывает беспроводный телеграф. История даже сохранила упоминания, что ему удалось осуществить передачу каких-то сигналов на расстояние 20 миль. И это до открытия электромагнитных волн. Что это? Как это? Кто это? Неизвестный гений? Патент Лумиса содержит лишь описание принципа работы этого телеграфа. Схемы нет. Суть патента такова. Вкратце. Для обычного телеграфа нужно два провода. Один провод заменяется хорошим заземлением. Далее говорится, что в качестве второго провода используется естественное электричество атмосферных слоев, расположенных высоко, высоко над землей, желательно в горах. Там также говорится о влажности. Вероятнее всего, имеется в виду повышенная проводимость влажного воздуха, так как Лумис хотел таким же образом передавать большие токи для освещения и отопления. Я подумал, и примерно так должна была выглядеть схема телеграфа Лумиса. И по этой теории все работало? Странно, однако. Мы же ведь знаем, что так работать не должно. Существует предположение, что Лумис вдохновился работой выдающегося физика и математика Карла Гауса. Гаусс в 1839 году исследовал проводимости ионизированных атмосферных слоев. Впоследствии эти слои нашли и назвали ионосферой, но она слишком высоко, чтобы до нее построить башню, или мачту. Или запустить воздушный змей, как это делал Лумис. Но почему же есть сведения, что у Лумиса получилось? Вероятнее всего случилось следующее. Дело в том, что Лумис утверждал, что высота соединяющего слоя атмосферы должна быть одинаковой в точке приема и передачи сигнала. При разной высоте связь прерывалась. Смотрим, что получается. Если Лумис коммутировал высокое напряжение и образовывалась искра в прерывателе, то у него получился искровой передатчик, работающий на четвертьволновой резонатор – типичная схема. На приемном конце стоит точно такой же резонатор. И вообще не удивительно, что если на одной из станций изменить длину антенны, то меняется его резонансная частота и соответственно прекращается связь. Это и есть на мой взгляд разумное объяснение удачной попытки связи. Остается лишь загадка – что за приемное устройство использовал Лумис. Если что-то вроде искрового регистратора, то что-то можно заметить, но телеграфный аппарат подключить явно не получилось бы. В общем, на деле получается, что это – радиосвязь, но описание патента, сами понимаете, – это полная нелепица. Не удивительно, что все это закончилось ничем. Все же Лумису нужно отдать должное. Это было время, когда об электричестве ничего не знали, а об электромагнитных волнах вообще не догадывались, и тем не менее, не смотря на ошибочные выводы и обоснование, Лумису удалось угадать интересное техническое решение. Есть еще один интересный факт случайного изобретения догерцевского радио. В 1879 году, за девять лет до экспериментов Герца, англо-американский, экспериментатор и музыкант Дэвид Эдвард Хьюз (David Edward Hughes) заметил, что у телефона Белла в плохом контакте возникает искра в то время, когда он неподалеку включал и выключал индуктор. Хьюз методом тыка подобрал конфигурацию «испорченного» телефона и индуктора так, чтобы стабильно искрило. К индуктору он приладил часовой прерыватель и таким образом превратил его в автономный передатчик. Все это позволило ему вытащить свою технику на улицу и добиться искрения на расстоянии около 460 метров. Представляете! 20 февраля 1888 года Хьюз продемонстрировал свою технологию королевскому обществу. Состав собрания внушал уважение. Присутствовал сам сэр Джорж Стокс (Sir George Gabriel Stokes), который посчитал, что «феномен Хьюза – это просто электромагнитная индукция. Вы, сэр, дурак!». Нет, дураком он его конечно же не называл. Это моя вольная интерпретация. И Хьюз, который не был силен в физике, поверил авторитету – секретарь королевского общества, однако. Так и заглохло изобретение Хьюза. Но каков посыл! Число экспериментаторов и изобретателей «искрового» радио было большим и скорее всего история сохранила не все имена. Но на пути к настоящему радио необходимо было высокочувствительное регистрирующее устройство. И оно появилось. В 1890 году французский физик Эдуар Эжен Дезире Бранли (Édouard Eugène Désiré Branly) создал первый индикатор на основе металлического порошка в трубке с электродами. Под воздействием импульсов электрического поля между частицами опилок возникали микроскопические искры, которые приводили к спеканию частиц. В результате проводимость объема опилок значительно возрастала. Для того чтобы привести индикатор в исходное состояние с малой проводимостью, нужно было трубочку встряхнуть. Тогда опилки разлипали и получалось очень большое сопротивление, или маленькая проводимость. Какое-то время этот индикатор называли трубкой Бранли. Впоследствии Оливер Лодж усовершенствовал эту трубку. И он же придумал для нее название – когерер. А 14 августа 1894 года Лодж продемонстрировал радиоприемник на основе когерера, который принимал сигнал от передатчика Герца на расстоянии 55 метров. В приемнике Лоджа в качестве индикатора служил гальванометр. А когерер после спекания порошка встряхивался часовым механизмом. Основа для дальнейшего продвижения мысли была положена. Во всех дальнейших более или менее успешных проектах создания устройств радиосвязи были использованы когереры в различных модификациях. Самый продвинутый когерер был ртутным. Его не нужно было встряхивать, и он был самым чувствительным. Далее следовало бы рассказать историю изобретения радио с участием Александра Степановича Попова и Гульельмо Маркони. Их приемники были похожи один на другой, как две капли воды, но ее все знают. Даже в старом советском фильме «Александр Попов», кадры из которого вы сейчас видите, если отбросить излишний пафос, все очень хорошо все описано и даже технически грамотно. В фильме вся техника и обстановка реальные. Съемки производились в Кронштадте в тех самых минных классах. Конечно же я не буду пересказывать эту историю. Единственное, что я сделаю, так это выскажу свое отношение, но чуть позже. А пока у нас есть нечто поинтереснее. Тесла. Тот самый Никола Тесла. Как же без него, этого выдающегося и загадочного человека, который тоже причастен к нашей истории. И еще как причастен. Никола Тесла по началу не верил в существование электромагнитных колебаний даже после того, как ознакомился с работами Герца. Он думал, что это возмущения электрического поля. Примерно в 1884 году Тесла придумал свою знаменитую катушку. А что такое катушка Теслы? Правильно – передатчик и приемник в самом его классическом виде. Тесла понимал, что свое изобретение можно использовать в качестве связного устройства. И он это демонстрировал с большим успехом в своей нью-йоркской лаборатории. Но произошло странное и роковое событие. В 1885 году, когда Тесла собирался продемонстрировать сеанс связи, или передачи энергии, если хотите, на расстояние около 80 км в Вест Пойнт, это чуть севернее Нью-Йорка, его лаборатория сгорает дотла. Конечно же после такого уже не до экспериментов. Тем не менее в 1887 году Тесла подает заявку на свою катушку, которую регистрируют только в 1900 году. Вот этот патент. Сегодня почти во всех радиоприемных устройствах входные цепи построены точно также или очень похоже. И в передатчиках тоже самое. Впоследствии Тесла в области радио сделал еще очень много полезного, из чего почти все было забыто и потом открыто заново. Это и создание сверхрегенератора, приемника прямого преобразования и нечто подобное параметрическому усилению колебаний. Это вообще отдельная большая тема. Но вернемся к нашей. В это время на стыке веков со своим радио круто развернулся Маркони. В 1900 году он подал свои первые заявки в США, но ему было отказано из-за приоритета патентов Теслы. Маркони был неуемным парнишей. Он быстро обзавелся нужными связями. Эдисон и Карнеги инвестировали в компанию Маркони значительные суммы, и Гульельмо, естественно, оборзел вконец. В книге Маргрет Чини «Тесла: человек вне времени» описан следующий диалог Теслы со своим инженером Отисом Пондом. В моем вольном переводе это было так. После того, как Маркони в декабре 1901 года провел сеанс связи через океан, Понд говорит Тесле: «Похоже, Маркони наезжает на вас». На что Тесла иронично ответил: «Маркони хороший чувак. Пусть продолжает. Он использует семнадцать моих патентов». Но уверенность Теслы рухнула в 1904 году, когда по причинам, о которых можно только догадываться, патентное ведомство США вдруг изменило свое решение и выдало Маркони патент на изобретение радио. Вот тебе на. Тесле это, мягко говоря, не понравилось, но пока он не стал судиться. В то время у него было полно других заморочек. Только в 1915 году он подал на компанию Маркони в суд, но денег было мало, чтобы судиться с таким монстром, и Тесла проиграл. Но в 1943 году произошел интересный инцидент. Компания Маркони подала в суд на правительство США за то, что оно во время первой мировой войны использовало патенты Маркони. Ах ты так, сморчок трескучий, вот тебе комбинация из трех пальцев, выкуси – суд берет и признает приоритет Теслы, и Маркони идет лесом со своими наездами. К сожалению, Тесла к этому времени был уже в других измерениях. А что же Попов? С ним все в порядке. Это безусловно выдающийся русский ученый. И он действительно изобрел радиосвязь в 1895 году. Первым? Однозначно нет. Но, господа, если вы поборник знаний и развития цивилизации, то какая разница, кто первым получил бумажку в конторе, и как поделить деньги. Важен другой результат – знание. Это ценность. Остальное – мишура. Мы только что приоткрыли часть истории и увидели, сколько людей накапливали знания для качественного скачка конца 19 века – появления радио. Люди старой школы, и я в том числе, даже ночью, на вопрос «кто изобрел радио?» тут же ответят – Попов. Хорошо ли это? Почему бы нет? Каждый народ вправе создавать себе кумиров, однако… кое-кто утверждает совсем наоборот. Но все же 7 мая я ощущаю особую гордость, что причастен к обалденному знанию под названием радио. Этот фильм выходит 7 мая 2017 года. А о чем же еще мне рассказывать в этот день? Подпишитесь! Я расскажу еще не одну историю про… Подпишитесь. Пока.

Содержание

Описание

Конструкция и схема подключения

Катушка Румкорфа состоит из двух обмоток из изолированного медного провода вокруг общего железного сердечника (B). Первичная обмотка содержит относительно малое число (десятки, сотни) витков толстого провода. Вторичная обмотка содержит большое число (тысячи) витков тонкого провода. В состав катушки входит автоматический прерыватель (V) цепи первичной обмотки (вибратор), конденсатор, а также регулируемый разрядный промежуток (E) в цепи вторичной обмотки. Прерыватель предназначен для быстрого попеременного размыкания и замыкания электрической цепи. Зазор между якорем прерывателя и сердечником катушки может регулироваться винтом.

В практической схеме катушка подключается к источнику питания постоянного тока (P), например, через телеграфный ключ (M). Показанный на схеме баллистический гальванометр (G) может быть использован[1] для измерения электрического заряда, переданного во вторичную цепь катушки при искровом разряде через разрядный промежуток (E).

Принцип действия

Электрические процессы в катушке без конденсатора: i1 — первичный ток (синий); v2 — вторичное напряжение (красный). Контакты прерывателя: «open» — разомкнуты; «closed» — замкнуты.
Электрические процессы в катушке без конденсатора:
i1 — первичный ток (синий);
v2 — вторичное напряжение (красный).
Контакты прерывателя:
«open» — разомкнуты;
«closed» — замкнуты.
То же, в катушке с конденсатором. Шкала для v2 на интервале «open» отличается от верхнего рисунка, здесь вторичное напряжение значительно больше
То же, в катушке с конденсатором. Шкала для v2 на интервале «open» отличается от верхнего рисунка, здесь вторичное напряжение значительно больше

При замыкании ключом M цепи источника питания с первичной обмоткой в ней течёт нарастающий ток (см. рисунок), обусловленный индуктивным характером цепи. В магнитном поле катушки накапливается энергия W, Дж:

где

 — потокосцепление, Вб;
 — магнитный поток, Вб;
 — число витков первичной обмотки, безразмерная величина;
 — ток в первичной обмотке, А;
 — индуктивность первичной обмотки, Гн.

Когда магнитный поток в сердечнике достигает определённой величины, якорь прерывателя притягивается к сердечнику, и электрическая цепь размыкается[2]. Размыкание электрической цепи приводит к резкому уменьшению тока первичной обмотки и к уменьшению магнитного потока. Якорь прерывателя под действием пружины возвращается в исходное положение, и электрическая цепь замыкается. Магнитный поток в сердечнике снова достигает определённой величины, и электрическая цепь размыкается. Процесс размыкания-замыкания продолжается непрерывно до тех пор, пока замкнут ключ M.

Напряжение на вторичной обмотке (вторичное напряжение, v2) примерно пропорционально скорости изменения тока в первичной обмотке (первичного тока, i1). При размыкании и замыкании прерывателя напряжение на вторичной обмотке имеет разную полярность. При замыкании ток нарастает (увеличивается) сравнительно медленно, причём скорость нарастания тока постепенно уменьшается из‑за активного сопротивления цепи первичной обмотки и внутреннего сопротивления источника питания. При размыкании изменение тока в первичной обмотке более резкое. Поэтому импульсное напряжение на вторичной обмотке при размыкании гораздо больше, чем при замыкании.

Таким образом, в каждом интервале разрыва цепи прерывателя, посредством электромагнитной индукции на вторичной обмотке наводятся импульсы высокого напряжения (десятки, сотни тысяч вольт). Каждый импульс, имеющий достаточную амплитуду, вызывает искровой разряд в разрядном промежутке.

Назначение конденсатора

При отсутствии конденсатора размыкание прерывателя сопровождается появлением между его контактами значительной ЭДС самоиндукции. Это приводит к ионизации воздушного зазора между контактами и образованию электрической дуги[1], в которой расходуется энергия, запасённая в катушке. При этом скорость изменения (спада) первичного тока замедляется, и выходное напряжение уменьшается.

При наличии конденсатора (ёмкостью примерно от 0,5 до 15 мкФ) электрическое напряжение между контактами прерывателя в момент размыкания оказывается равным напряжению на конденсаторе, то есть близким к нулю. Поэтому электрическая дуга не образуется, и скорость изменения первичного тока при размыкании прерывателя значительно возрастает. Соответственно возрастает и наведённое напряжение на вторичной обмотке. Конденсатор и первичная обмотка в интервале времени разрыва образуют колебательный контур, поэтому в первичной обмотке протекает осциллирующий затухающий синусоидальный ток, вследствие чего наводится синусоидальное напряжение на вторичной обмотке.

Наличие конденсатора устраняет потери энергии при размыкании контактов прерывателя, однако при относительно большой частоте работы прерывателя потери могут появляться при замыкании контактов — если оно происходит в момент, когда напряжение на конденсаторе значительно отличается от нулевого.

Теоретическая схема без потерь

В идеальном случае, при отсутствии потерь в катушке и во всей схеме подключения (без образования электрической дуги в прерывателе), после размыкания прерывателя энергия магнитного поля катушки полностью преобразуется в энергию электрического поля конденсатора. Если конденсатор до этого был полностью разряжен, то справедливо равенство:

где

 — индуктивность первичной обмотки, Гн;
 — максимальный ток в первичной обмотке, А;
 — электрическая ёмкость конденсатора, Ф;
 — максимальное напряжение на конденсаторе, В.

В колебательном контуре максимальное переменное напряжение на конденсаторе и на катушке индуктивности равны, поэтому максимальное напряжение на первичной обмотке катушки

В этой формуле нет явной зависимости от напряжения источника питания. Напряжение на первичной обмотке катушки определяется только параметрами колебательного контура и током в первичной обмотке, поэтому оно может во много раз превышать напряжение источника питания. Благодаря большому отношению числа витков вторичной и первичной обмотки выходное напряжение будет ещё больше.

Можно получить выражение для с зависимостью от напряжения источника питания. В схеме без потерь максимальный ток в катушке индуктивности, подключённой к источнику питания с постоянным напряжением на интервал времени , определяется по формуле:

Тогда

Особенности конструкции

Высокое напряжение, создаваемое на вторичной обмотке, накладывает определённые требования к её конструкции во избежание электрического пробоя тонкой изоляции между витками провода и искрового (или дугового) разряда между отдельными частями катушки. Для этого проводники с большой разностью потенциалов разносятся как можно дальше друг от друга. В одном широко используемом методе вторичная обмотка разделяется на изолированные узкие секции, электрически соединённые в последовательную цепь. Сначала на железный сердечник наматывается первичная обмотка, и на первичную обмотку накладывается бумажная или резиновая изоляция. Затем надевается каждая секция вторичной обмотки с изоляцией друг от друга вощёнными картонными дисками. Напряжение, создаваемое в каждой секции, недостаточно для электрического пробоя внутри секции. Значительное напряжение создаётся только через несколько последовательных секций, которые разнесены достаточно далеко. Для окончательной изоляции всей катушки её пропитывают, например, расплавленным парафином. После затвердевания катушка целиком оказывается заключённой в парафин.

Для предотвращения вихревых токов, которые вызывают потери энергии, железный сердечник делается из пучка параллельных железных проволок, покрытых шеллаком для их электрической изоляции. Поэтому наводимые в сердечнике вихревые токи, которые замыкаются в плоскости, перпендикулярной магнитной оси, блокируются слоями изоляции. Концы изолированной первичной обмотки часто торчали на несколько сантиметров от обоих концов вторичной обмотки, чтобы предотвратить электрический разряд от высокого вторичного напряжения через первичную обмотку.

Ртутные и электролитические прерыватели

Хотя все современные индукционные катушки, применяемые в образовательных целях в физических кабинетах, используют описанный выше ударный прерыватель (вибратор), это было неприемлемым для питания больших индукционных катушек, используемых в искровых радиопередатчиках и в рентгеновских установках на рубеже XX‑го века. В мощных катушках большой первичный ток создавал электрическую дугу между контактами прерывателя, которые от этого быстро разрушались. Кроме того, поскольку каждый разрыв цепи производит импульс напряжения на катушке, то, чем больше разрывов в секунду, тем больше выходная мощность. Ударные прерыватели не обеспечивали скорость прерывания более 200 разрывов в секунду, а их использование в мощных катушках было ограничено 20—40 разрывами в секунду.

Поэтому много исследований было направлено на усовершенствование прерывателей, и лучшие конструкции использовались в мощных катушках, тогда как ударные прерыватели использовались только в небольших катушках с длиной искры до 20 см. Леон Фуко (Léon Foucault) и другие разработали прерыватели, состоящие из колеблющейся иглы, помещённой в контейнер с ртутью. Ртуть была покрыта слоем спирта, который быстро гасил дугу, осуществляя более быстрое переключение. Эти прерыватели часто управлялись отдельным электромагнитом или мотором, что позволяло отрегулировать скорость прерывания и время задержки отдельно от первичного тока. Мощные катушки использовали или электролитические, или ртутные турбинные прерыватели.

Трёхэлектродный прерыватель Венельта
Трёхэлектродный прерыватель Венельта
Ртутный турбинный прерыватель
Ртутный турбинный прерыватель

Артур Венельт (Arthur Wehnelt) в 1899 году изобрёл электролитический прерыватель, который состоял из короткой платиновой иглы (анод), погруженной в электролит из разбавленной серной кислоты. Другой стороной цепи в электролите была свинцовая пластина (катод). Когда через него проходил ток, на игле образовывались пузырьки водорода, которые многократно разрывали цепь. Это приводило к случайному разрыву цепи со скоростью до 2000 разрывов в секунду. Такие прерыватели были предпочтительны для питания рентгеновских трубок, хотя выделяли много тепла, из-за чего водород мог взорваться.

В ртутных турбинных прерывателях струя жидкой ртути под давлением направлялась на металлические зубья быстро вращающегося колеса. Опусканием или подниманием колеса относительно струи ртути можно было изменять интервалы времени замкнутого и разомкнутого состояния электрической цепи. Эти прерыватели могли достигать скорости прерывания до 10 000 разрывов в секунду и были наиболее широко используемым типом прерывателя на беспроводных телеграфных станциях.

История

Первая индукционная катушка Николаса Каллана, 1836 год
Первая индукционная катушка Николаса Каллана, 1836 год

В 1831 году Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию, проводя эксперименты с катушками, намотанными проволокой. В 1836 году Николас Каллан (Nicholas Callan) и Чарльз Графтон Пейдж (Charles Grafton Page) независимо друг от друга изобрели индукционную катушку с ручным рычажным прерывателем. Усовершенствованием катушки занимался также Уильям Стёрджен (William Sturgeon). В 1837 году Джордж Генри Баххофнер (George Henry Bachhoffner) и Уильям Стёрджен независимо друг от друга обнаружили, что замена сплошного железного сердечника индукционной катушки пучком из железных проволок увеличивает выходное напряжение (как выяснилось позднее, из-за уменьшения потерь мощности на вихревые токи). В 1838 году Джеймс Уильям Мак Голи (James William MacGauley) изобрёл автоматический ударный прерыватель. В 1853 году Ипполит Физо (Hippolyte Fizeau) ввёл использование гасящего конденсатора.

Генрих Румкорф получал более высокое напряжение значительным увеличением длины вторичной обмотки, в некоторых катушках использовалось до 10 км провода, и создавалась искра длиной до 40 см. В начале 1850‑х годов американский изобретатель Сэмюэль Эдвард Ричи (Edward Samuel Ritchie) ввёл секционированную конструкцию вторичной обмотки для улучшения изоляции. В 2006 году Институт инженеров электротехники и электроники назвал индукционную катушку Каллана вехой в истории электротехники.

Катушка Румкорфа использовалась, чтобы обеспечить высокое напряжение для начала газового разряда, для трубок Крукса (Crookes tube) и для других высоковольтных исследований (см. Катодные лучи), а также для демонстрации эффектов, связанных с электричеством. Она также применялась в экспериментах, связанных с передачей и приёмом электромагнитных волн. Применение её в передатчике электромагнитных волн было обусловлено тем, что искровой разряд от высокого напряжения катушки в собственном разрядном промежутке или в другом разряднике становится источником электромагнитного излучения в широком спектре частот. Катушка Румкорфа была частью экспериментальной установки Генриха Герца, с помощью которой были исследованы свойства электромагнитных волн, а также широко использовалась в ранних практических устройствах беспроводной передачи телеграфных сигналов (см. Хронология радио).

Катушки Румкорфа широко использовались в рентгеновских аппаратах (в качестве высоковольтного источника питания) и для питания дуговых осветительных приборов в 1880—1920 годах. В настоящее время катушка Румкорфа используется в кабинетах физики для демонстрации электромагнитной индукции, а близкая по принципу действия катушка зажигания применяется в двигателях внутреннего сгорания.

См. также

Примечания

  1. 1 2 Н. Н. Мансуров, В. С. Попов. Теоретическая электротехника. — М., 1968. — 576 с.
  2. 3.12. Явления при замыкании и размыкании тока. Энергия магнитного поля. StudFiles. Проверено 12 января 2018.

Литература

Ссылки

Эта страница последний раз была отредактирована 4 июля 2018 в 19:12.
Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License. Нетекстовые медиаданные доступны под собственными лицензиями. Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. WIKI 2 является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).