سلام! من به عنوان تأمین کننده سیم پیچ هلمولتز ، اغلب در مورد حداکثر جریان این سیم پیچ ها می توانند از آن استفاده کنند. این یک سؤال فوق العاده مهم است ، به خصوص برای کسانی که به دنبال استفاده از کویل های هلمولتز در برنامه های مختلف هستند. بنابراین ، بیایید درست شیرجه بزنیم و این موضوع را کشف کنیم.
اول از همه ، بیایید به سرعت یاد بگیریم که سیم پیچ های هلمولتز چیست. کویل های هلمولتز یک جفت سیم پیچ الکترومغناطیسی دایره ای یکسان هستند که به صورت متقارن در امتداد یک محور مشترک قرار می گیرند ، با فاصله مساوی با شعاع آنها جدا می شوند. آنها برای ایجاد منطقه ای از میدان مغناطیسی تقریباً یکنواخت در فضای بین آنها طراحی شده اند. این کویل ها در طیف گسترده ای از برنامه ها ، از تحقیقات علمی گرفته تا آزمایش های صنعتی و حتی در برخی از الکترونیک مصرفی استفاده می شوند.
حال ، به سؤال اصلی برگردید: حداکثر جریان که سیم پیچ های هلمولتز می توانند کنترل کنند چیست؟ خوب ، جواب آنقدر ساده نیست که فکر کنید. عوامل مختلفی وجود دارد که هنگام تعیین حداکثر ظرفیت فعلی سیم پیچ هلمولتز بازی می شوند.
عوامل مؤثر بر حداکثر جریان
1. سنج سیم
ضخامت سیم مورد استفاده در کویل ها ، معروف به سیم سیم ، نقش بزرگی ایفا می کند. سیم های ضخیم تر (شماره سنج پایین) می توانند جریان بیشتری را تحمل کنند زیرا مقاومت کمتری دارند. مقاومت در سیم باعث می شود گرما هنگام جریان جریان از طریق آن ایجاد شود ، مطابق فرمول (p = i^{2} r) (جایی که (p) قدرت است ، (i) فعلی است ، و (r) مقاومت است). بنابراین ، اگر یک سیم نازک با مقاومت بالایی دارید ، عبور از جریان بزرگ از طریق آن باعث می شود که به سرعت گرم شود ، که می تواند به سیم و حتی عایق اطراف آن آسیب برساند.
2. مواد سیم پیچ
ماده سیم نیز مهم است. مس یک انتخاب محبوب برای سیم پیچ های هلمولتز است زیرا مقاومت کم دارد و یک هادی خوب از برق است. آلومینیوم گزینه دیگری است ، اما مقاومت بالاتری نسبت به مس دارد ، به این معنی که نمی تواند به همان اندازه جریان سیم را کنترل کند.
3. خنک کننده
چقدر خوب سیم پیچ ها می توانند گرما را از بین ببرند بسیار مهم است. اگر کویل ها به خوبی خنک شوند ، می توانند جریان بیشتری را تحمل کنند. روشهای خنک کننده مختلفی مانند همرفت طبیعی وجود دارد (اجازه دهید هوا در اطراف کویل ها گرما را از بین ببرد) ، خنک کننده هوا اجباری (با استفاده از فن ها) یا حتی خنک کننده مایع را در موارد شدیدتر. به عنوان مثال ، در کاربردهای پر قدرت ، سیم پیچ های هلمولتز خنک شده می توانند جریان های بسیار بزرگتر را نسبت به هوا خنک کنند.
4 عایق
نوع و کیفیت عایق روی سیم مهم است. عایق باید بتواند در برابر گرمای ایجاد شده توسط جریان جریان مقاومت کند. اگر عایق به دلیل گرمای بیش از حد تجزیه شود ، می تواند باعث ایجاد یک مدار کوتاه شود ، که یک چیز بزرگ است - خیر.
محاسبه حداکثر جریان
برای به دست آوردن یک تخمین خشن از حداکثر جریان ، یک سیم پیچ Helmholtz می تواند از آن استفاده کند ، می توانید از جداول Ampacity برای سنجهای مختلف سیم استفاده کنید. Ampacity حداکثر مقدار جریان یک سیم است که می تواند بدون بیش از رتبه دمای آن با خیال راحت حمل کند.
بیایید بگوییم که شما یک سیم پیچ Helmholtz ساخته شده از سیم مس 18 - سنج دارید. با توجه به جداول Ampacity استاندارد ، سیم مس 18 - سنج به طور معمول می تواند حدود 7 - 10 آمپر را در هوای آزاد (خنک کننده همرفت طبیعی) کنترل کند. اما اگر از خنک کننده هوای اجباری یا خنک کننده مایع استفاده می کنید ، ممکن است بتوانید این شماره را کمی فشار دهید.
با این حال ، ذکر این نکته حائز اهمیت است که اینها فقط تخمین های خشن هستند. در برنامه های واقعی جهانی ، باید طراحی خاص کویل های هلمولتز ، محیطی را که در آنها استفاده می شود و مدت زمان جریان فعلی در نظر بگیرید. به عنوان مثال ، اگر فقط برای مدت کوتاهی سیم پیچ ها را اجرا می کنید (عملکرد پالس) ، اغلب می توانید از جریان بالاتری استفاده کنید که به طور مداوم در حال اجرا هستند.
برنامه ها و نیازهای فعلی
برنامه های مختلف دارای نیازهای فعلی مختلف برای سیم پیچ های هلمولتز هستند.
تحقیقات علمی
در تحقیقات علمی ، مانند آزمایشات مربوط به میدان های مغناطیسی و ذرات بارگذاری شده ، نیازهای فعلی می تواند بسیار متفاوت باشد. برخی از آزمایشات فقط برای ایجاد یک میدان مغناطیسی ضعیف ممکن است به چند میلی لیتر نیاز داشته باشند ، در حالی که برخی دیگر ممکن است برای تولید یک میدان مغناطیسی قوی و یکنواخت به چندین آمپر نیاز داشته باشند. به عنوان مثال ، در برخی از آزمایشات فیزیک اتمی ، کنترل دقیق میدان مغناطیسی مورد نیاز است و جریان ممکن است با افزایش بسیار کوچک تنظیم شود.
آزمایش صنعتی
در آزمایش صنعتی ، مانند آزمایش خواص مغناطیسی مواد ، جریان های بالاتر ممکن است مورد نیاز باشد. به عنوان مثال ، هنگام آزمایش نمونه های بزرگ فرومغناطیسی ، ممکن است لازم باشد یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد کنید تا نمونه آن را کاملاً مغناطیسی کنید. این بسته به اندازه و خصوصیات نمونه می تواند به جریانات در محدوده ده ها آمپر نیاز داشته باشد.
محصولات سیم پیچ Helmholtz ما
در شرکت ما ، ما انواع سیم پیچ هلمولتز را برای رفع نیازهای مختلف ارائه می دهیم. ما داریمکویل های قطر مساوی سه بعدیکه برای ایجاد میدان های مغناطیسی یکنواخت در فضای سه بعدی بسیار عالی است. این کویل ها با دقت با سیم مس با کیفیت بالا و عایق مناسب طراحی شده اند تا اطمینان حاصل شود که می توانند مقدار معقول جریان را تحمل کنند.
ماسیم پیچ مغناطیسییک محصول محبوب دیگر است. این برای اندازه گیری شار مغناطیسی طراحی شده است و می تواند در انواع برنامه ها مورد استفاده قرار گیرد. ما طراحی این سیم پیچ را برای رسیدگی به جریانهای مورد نیاز برای اندازه گیری دقیق شار بهینه کرده ایم.
اگر به یک تنظیم تخصصی تر نیاز دارید ، ما2 Axis Helmholtz Coilیک گزینه عالی است این امکان را به شما می دهد تا یک میدان مغناطیسی یکنواخت را در دو محور ایجاد کنید که در بسیاری از کاربردهای تحقیقاتی و صنعتی مفید است.
برای نیازهای سیم پیچ Helmholtz خود با ما تماس بگیرید
اگر در بازار سیم پیچ های هلمولتز هستید و در مورد حداکثر جریان آنها می توانند یا هر جنبه دیگری از محصولات ما را سؤالی داشته باشید ، ما برای کمک به اینجا هستیم. ما می توانیم با شما همکاری کنیم تا الزامات خاص خود را درک کنیم و بهترین سیم پیچ را برای برنامه شما توصیه کنیم. این که آیا شما برای یک پروژه تحقیقاتی یا یک سیم پیچ بالا برای آزمایش های صنعتی به یک سیم پیچ مقیاس کوچک احتیاج دارید ، ما شما را تحت پوشش قرار داده ایم. دریغ نکنید که در مورد نیازهای سیم پیچ Helmholtz خود صحبت کنید.
منابع
- گروور ، FW (1946). محاسبات القایی: فرمول ها و جداول کار. انتشارات داور.
- جکسون ، جی دی (1999). الکترودینامیک کلاسیک (ویرایش سوم). جان ویلی و پسران.