Потери в катушках индуктивности. Добротность
Определение потерь в катушках индуктивности является существенны, главным образом, с точки зрения их влияния их (потерь) на характеристики схемы, в которую катушки входят. Значительно реже вычисление потерь представляет интерес с точки зрения мощности, дополнительно затрачиваемой источником питания (или источником сигнала); эта мощность может, кроме того, привести к нежелательному изменению теплового режима элементов.
Общая формула для добротности имеет вид
,
где Rэ – эквивалентное сопротивление, учитывающее потери в катушке (в обмотке и сердечнике).
В связи с тем, что катушки обладают собственной емкостью, существует некоторая частота ƒ0 (собственная, или резонансная), вблизи которой емкость оказывает существенное влияние на добротность (из-за изменений действующих индуктивности и сопротивления).
Влияние собственной емкости на добротность катушки описывается формулой
∆Q = -Q (ƒ / ƒ0)2,
где ∆Q – уменьшение добротности Q при работе на частоте ƒ < ƒ0.
Из-за приближенного характера формул для определения ƒ0 и для учета его влияния на добротность практически величиной ∆Q можно пренебречь уже при ƒ ≤ ƒ0 / 3.
Потери в катушках складываются из следующих составляющих: потери в проводе; диэлектрические потери в каркасе и изоляции провода; потери в сердечнике.