Estoy interesado en crear un inductor con una gran inductancia / campo de gran magnitud en el núcleo. Sin embargo, al medir empíricamente la inductancia del núcleo de la herida, calculé una permeabilidad relativa ~ 1000x menos de lo esperado (2-6 frente a 2000). Mi pregunta es si esto se debe a un error en mi configuración / cálculos / comprensión, o debido a la recepción de un núcleo que no está a la altura de las especificaciones.
La barra de ferrita tiene una permeabilidad relativa de ~ 2000 y B_sat de .49T (4900G). Las dimensiones físicas son de 25,66 mm de altura x 6,32 mm de diámetro. enlace
Dado que esto es ferrita, la permeabilidad debe ser bastante lineal. La hoja de datos del material se puede encontrar aquí: enlace
Enrolle el núcleo con ~ 100 vueltas de 28AWG mag wire (.321mm de diámetro), con una resistencia de CC de 1.0 ohm. El resultado es bastante desordenado, pero la longitud de la bobina se extiende 11.6 mm, y el diámetro exterior sube a 10.3 mm:
LainductanciadelabobinasemidióexperimentalmentecreandouncircuitodelaserieRLalimentadoporungeneradordeseñales,yaumentandolafrecuenciahastaqueelVppatravésdelcircuitoRLfuedosveceselVppatravésdelaresistenciasolo.Consulte
Para una resistencia de tolerancia de 1% de 100 ohmios, la frecuencia requerida fue de 77 kHz, lo que resultó en una inductancia medida de 358uH. Utilicé las siguientes ecuaciones para calcular la permeabilidad relativa \ $ \ mu_r \ $. La geometría no es ni un bucle ni un solenoide, pero las ecuaciones solo difieren en un factor de 2-3x en este caso.
\ $ B_ {loop, center} = \ mu_0 \ mu_r \ frac {NI} {2R} \ $
\ $ B_ {solenoide, centro} = \ mu_0 \ mu_r \ frac {NI} {l} \ $
\ $ L_ {loop} \ approx \ mu_0 \ mu_rN ^ 2R (ln (\ frac {8R} {r}) - 2) \ $, r = radio del cable
\ $ L_ {solenoide} = \ mu_0 \ mu_r \ frac {N ^ 2A} {l} \ $
Debido a que hay al menos 150 ohmios en serie con la fuente de 2Vpp, la corriente más alta que podría fluir en una dirección es 1/150 = 6.7mA. Suponiendo que la permeabilidad relativa es 2000, no debería haber ninguna preocupación por la saturación, ya que el campo magnético en el centro del bucle / bobina es a lo sumo .28T (\ $ B_ {loop, center} \ $ con R = 3mm). (Además, las ondas sinusoidales del alcance estaban limpias).
Dadas las dimensiones de arriba y la L medida de 358uH, \ $ \ mu_r \ $ sale a 2-6, mucho menos que el 2000 esperado. ¿Por qué es esto?