С этой чёртовой индуктивностью та же история, что и с сопротивлениями. В книге 1955 г. издания И. П. Жеребцов «Книга сельского радиолюбителя», чуть ли не с первой страницы то, что сейчас обзывают резисторами называют сопротивлениями! А, что есть параметр сопротивления? Правильно, — СОПРОТИВЛЕНИЕ! Получается сопротивление сопротивлением 10 кОм! Масло масляное... Потом кто-то (вумный) догадался обозвать резистором прям по-англицки! С английского resistor, латинского resistere, «сопротивляться». Типа сопротивляющийся... Тоже сопротивление! Смешали русское с англицким, вроде бы звучит?!! Индуктивность параметр, чего? Всего проводящего (проводника). И щё теперь делать? Как выкрутиться? Обозвали это «ЧТО-ТО» КАТУШКОЙ ИНДУКТИВНОСТИ! Вроде бы красиво и звучит! А, что такое катушка? Это нечто, на что что-то наматывается. Получается КАТУШКА с намотанной на неё индуктивностью... А индуктивность, — параметр! Цирк-шапито! Ладно, сделаем вид, что ничего не поняли?..
Если быстро и без базара, то индуктивность есть коэффициент [L] из формулы рис3 (пурпурной). Где: Е — ЭДС самоиндукции; di/dt — скорость изменения тока в проводнике; L — та самая индуктивность. В свою очередь L есть функция от: формы, размеров проводника и свойств среды. А, так-как мы начали разговор о катушке (катушках) индуктивности, то из формулы (зелёных) L зависит от: D — диаметра витка катушки (проводника); l — длины проводника; n — числа витков и магнитной проницаемости среды (влияние среды на магнитные свойства). Но это всё касается только катушечной формы, а как же остальное? Ведь даже просто кусок металла обладает этой самой индуктивностью. Ну просто так рассчитать может и не получится, а вот измерить можно.
Так откуда же появилась эта индуктивность? Из индукции, а точнее от самоиндукции. Помните школьный опыт по физике, с двумя кольцами и магнитом? Одно кольцо разрезанное, а второе сплошное. Если попытаться ввести магнит в разрезанное, то ничего не произойдёт. В случае со сплошным (непрерывным) всё не так. При введении магнита в кольцо магнитное поле нарастает (изменяется во времени), и в кольце возникает ток (нарастающий). Ток в свою очередь создаёт вихревое электрическое поле препятствующее магнитному полю магнита. А, раз так, то кольцо отталкивается от него. И наоборот, при удалении магнита из кольца, те же силы наоборот препятствуют этому и кольцо устремляется за ним. А если без всяких колец, то самоиндукция препятствует нарастанию тока как при увеличении его, так и уменьшению. Получается, что как конденсатор не может быстро зарядиться и разрядится, так и в катушке ток не может мгновенно возрасти и исчезнуть! Эти оба элемента инертны! А коэффициент этой инертности и есть индуктивность L! И так к слову, измеряется она в ГЕНРИ, 1Гн = Всек/А = ОМсек. На словах индуктивность в 1Гн такого проводника в котором возрастает ток до 1ампера в 1 секунду!
Нам теперь остаётся только провести познавательно-развлекательную лекцию на тему индуктивности. Кстати как в радиолюбительских, так и инженерных кругах обходятся без всяких конденсаторов и катушек! Кратко называя их соответственно ЁМКОСТЬЮ и ИНДУКТИВНОСТЬЮ соответственно и всем всё понятно! Это так, на всякий случай...
Итак, на рис1а и далее везде, катушка с намоткой виток к витку (естественно изолированным проводом). Рис1b, шаговая намотка (провод может быть голым, без изоляции). Рис1с, плоская, спиралевидная. Рис1d,e,f виды регулировок индуктивности L. Рис1d сдвигом части витков. Рис1е сдвиг части катушки (специально движущаяся). Рис1f с передвижением отвода (пайкой). Для повышения стабильности L шаговую намотку делают не от балды, как на рис1b, а наматывают на ребристых каркасах (частично керамических) рис9. Ещё большей стабильности достигают вжиганием проводящих поверхностей (проводников) из серебра и меди. Чертежи-фрагменты на рис4. В канавках (винтовая «резьба»), на самой «резьбе» и наконец просто на гладкой поверхности. Такую, «живую» Вы и видите на рис13.
Для намотки многовитковых катушек ещё в сороковых годах применяли так называемую намотку УНИВЕРСАЛЬ! На рис2 показано как делается такая намотка, а на рис1е как выглядит катушка с четырьмя обмотками УНИВЕРСАЛЬ. А на рис6с Вы видите катушку входных контуров радиоприёмника «РЕКОРД-53» на два диапазона, ДВ и СВ. Та же намотка УНИВЕРСАЛЬ. Многовитковые катушки иногда разбивают на секции для уменьшения общей ёмкости.
Для уменьшения габаритов катушек применяют магнитопроводные сердечники как на рис14. В чашечки вставляются катушки как каркасные, так обычные без каркасов. На рис8 такую конструкцию (чертёж в разрезе) Вы и видите. Для регулировки применяют ввинчивающийся внутрь стержень из магнитопроводного вещества. Для экранировки, защиты от внешних врагов, полей применяют экраны (алюминий, медь...). На рис7 Вы и видите чертёж таких экранированных катушек. Слева обычная с сердечником внутри, а справа в магнитопроводных горшочках (броневые). На рис12 показан ещё один вид намотки на кольцевом магнитопроводном сердечнике. На рисунке (фото) всё ясно без слов. Кроме уменьшения размеров, такой конструкции не нужен экран!
Что представляют собой эти магнитопроводы? Это МАГНИТОДИЭЛЕКТРИКИ и ФЕРРИТЫ. Магнитодиэлектрики, — конгломерат (беспорядочная смесь чего либо с чем-нибудь?) из размельчённого вещества, содержащего железо частички которого связаны диэлектриком. Такой магнитодиэлектрик под названием КАРБОНИЛЬНОЕ ЖЕЛЕЗО и применялся (может и сейчас?) для изготовления этих чёртовых магнитопроводов. С виду этот материал серого, матового цвета и относительно мягкий. ФЕРРОМАГНЕТИКИ или ФЕРРИТЫ, — твёрдый раствор сложных окислов железа с добавлением атомов двухвалентных металлов. С виду ферриты почти чёрного цвета с гладкой, блестящей поверхностью. По механическим показателям их можно даже обозвать ФЕРРОКЕРАМИКОЙ.
Поговорим теперь о регулировке индуктивности. Да, я уже упоминал о таком, но это так сказать регулировки подстроечные, — одноразовые и до конца жизни. А если как в случае с конденсатором переменным? Есть такое и в случае с индуктивностью. Такие устройства называются вариометры рис5a,b. На рис5 мой радиоприёмник самодельный (картинка из книги) с таким вариометром он на правом краю. На рис5а тот же вариометр но без ничего, в голом виде. Для пущей наглядности рядом, справа фото самодельного вариометра? На нём более отчётливо видно устройство... В общем виде это всего лишь две катушки разного диаметра, одна в другой. Обмотки соединены последовательно (если катушка общая). В моём приёмнике они не соединены, но связаны магнитными полями (при работе). Для первого случая когда катушки своими осями параллельны и поля магнитные направлены в одну сторону, индуктивность максимальная. А если в противоположную сторону минимальная. Если расположены под углом [a] при 0 < а < 180°, — промежуточное значение. Как правило, малая катушка вращается в большой на оси (с ручкой управления).
Есть ещё вариант изменения индуктивности с помощью ползунка (как в реостате). На рис10 в моём первом, детекторном радиоприёмнике (фрагмент). Катушка Lк намотана виток к витку изолированным проводом. Внизу, по длине катушки (намотки) дорожка из очищенных от изоляции проводов. По дорожке скользит ползунок Пол. Замыкая часть катушки ползунком мы меняем число витков участвующим в работе. Тем самым регулируем L.
На рис11 несколько другой вариант (заводского исполнения). Здесь роль ползунка выполняет маленький шкив. Катушка изготовлена из ленточного проводника. Проводник расположен по окружности не плоскостью ленты как на рис13, а ребром. Шкив с одной стороны катится как бы по рельсам, по проводнику, а с другой стороны скользит по контактному, круглому стержню. Он для Вас расположен справа и вертикально. Аналогично как и в детекторном здесь индуктивность регулируется изменением количества витков.
В заключении о регулировке хочу отметить, что вариометры на моих рисунках могут исполняться и по-другому! А именно в виде не цилиндров, а двух фрагментов сфер, одна в другой. По поводу рис11. В отличие от детекторного радиоприёмника где ползунок движется относительно катушки, на рис11 катушка вращается, а ползунок только движется по рельсам-проводникам, и одновременно вдоль катушки.
И последнее, это применение катушек индуктивности в роли так называемых дросселей рис6. На рис6а эквивалентная схема дросселя. Но думаю Вам это так, скорее всего для разнообразия... Дроссели это просто катушки и ничего личного, и в разном исполнении. Иногда с ферритовым сердечником, а иногда вообще без каркаса. Какова же задача дросселей? На рис3 (зелёные формулы) сопротивление катушек индуктивности переменному току (XL) и зависит от произведения угловой частоты [омеги]на L. Угловая же частота равна 2пиf. Где f знакомая уже нам частота, количество колебаний в секунду. Так, что чем выше частота (больше) тем сопротивление дросселя больше и наоборот. Аналогично и с величиной L! Соответственно индуктивности дросселей привязывают к тем или иным частотам. А, каким? Тем которые и хотят не пустить куда не надо... Вот на рис6b Вы видите кусочек схемы моей радиостанции (выходной каскад передатчика). На схеме зеленью обозначены аж 4 дросселя. Два верхних антипаразитные, задерживающие очень высокие частоты и не затрагивают рабочие. Дроссель же Др1, он слева не даёт рабочим частотам улизнуть от своих обязанностей! А Др4, справа, внизу не пускает высокие частоты в системы как питания, так и управления! Вот пожалуй и всё!