Induktivitātes spole

Šis raksts ir par elektronikas komponenti. Par citām jēdziena Spole nozīmēm skatīt nozīmju atdalīšanas lapu.

Spole jeb, precīzāk, induktivitātes spole (no latīņu inductio — 'ierosināšana') ir pasīvais radioelements, kam piemīt relatīvi liela induktivitāte, bet maza kapacitāte un aktīvā (omiskā) pretestība. Parasti tas ir spirālē savīts izolēts strāvas vadītājs. Šāda ierīce pašindukcijas rezultātā spēj uzkrāt enerģiju, tai cauri plūstot strāvai. Bieži induktivitātes spoles dēvē par indukcijas spolēm, taču tas nav korekti, jo indukcijas spole (ierīce, ko lieto elektriskās dzirksteles iegūšanai) pēc būtības ir transformators. Induktivitātes spoles, ko lieto maiņstrāvas atdalīšanai no līdzstrāvas elektriskajās ķēdēs, sauc par droselēm.

Spoles mēdz būt ar pastāvīgu induktivitātes vērtību vai ar lielā diapazonā regulējamu vērtību (variometri).

Dažādas induktivitātes spoles.

Spoles īpašības

Spole elektriskajā ķēdē labi vada līdzstrāvu un tai pašā laikā tai ir liela pretestība maiņstrāvai, jo strāvas izmaiņu rezultātā spolē rodas pašindukcija (strāvas un tās radītā magnētiskā lauka mijiedarbības efekts), kas izraisa pretestību šīm izmaiņām. Spoles pretestība maiņstrāvai pieaug, palielinoties spoles induktivitātei un caur to plūstošās strāvas frekvencei.

Induktivitāte

Induktivitāte ir svarīgākais spoles raksturlielums. Induktivitātes mērvienība ir henrijs. Parasti radiotehnikā lietojamo spoļu induktivitāte ir no mikrohenrija daļām līdz dažiem milihenrijiem. Zemfrekvences droseļu induktivitāte var sasniegt desmitiem henriju. Spoles induktivitāte proporcionāla tās ģeometriskajiem izmēriem, vijumu skaita kvadrātam un serdeņa (ja tāds ir) magnētiskajai caurlaidībai. Induktivitātes dēļ spolei piemīt tā saucamā reaktīvā pretestība. Pēc šī likuma induktivitātes pretestība maiņstrāvai ir šāda:

$~X_{L}={\omega L}$, kur $~~\omega ={2\pi f}.$

Radioraidītāja induktivitātes spoles. Uztītas no resna sudrabota vada, lai samazinātu virsmas efekta zudumus

Zudumu pretestība

Bez pašindukcijas efekta spolē novērojami arī dažādi parazītiski efekti (spoles vadītāja aktīvā pretestība, zudumi dielektriķī, serdenī, ekrānā). Tie rada pretestību līdzstrāvai un enerģijas zudumus.

Labums

Spoles labums cieši saistīts ar tās zudumu pretestību un ir atkarīgs no spoles aktīvās un reaktīvās pretestības attiecības. Labumu var palielināt, izvēloties optimālu spoles vada diametru, palielinot spoles izmērus, izvēloties serdeņus ar maziem zudumiem.

Temperatūras koeficients

Induktivitātes temperatūras koeficients ir spoles induktivitātes relatīvā izmaiņa, spoles temperatūrai izmainoties par vienu grādu.

Spoļu tipi

Induktivitātes spole ar bruņu serdi (otrajā attēlā serde daļēji noņemta)

Spoles var būt uztītas ar viendzīslas vai daudzdzīslu vadu uz cilindriska, toroidāla vai taisnstūraina karkasa. Vads parasti ir izolēts, taču augstfrekvences spolēm, ko izmanto radioraidītāju izejās un caur kurām plūst lielas strāvas, lieto neizolētu vadu ar sudraba pārklājumu. Ir arī bezkarkasa spoles. Spoļu tinumi var būt vienslāņa (cieši vai ar soli) vai daudzslāņu. Lai palielinātu spoles induktivitāti, izmanto feromagnētiska materiāla (ferīta, karbonildzelzs, permaloja, elektrotehniskā tērauda) serdeņus. Lai nelielās robežās mainītu (pieskaņotu) spoles induktivitāti, serdenis var būt pārvietojams spoles iekšpusē. Lai induktivitāti mainītu lielākās robežās, lieto ierīci no divām spolēm, kuru savstarpējais stāvoklis ir maināms (sk. variometrs). Dažreiz spolēm ir t. s. bruņu serdes, kas aptver spoli no ārpuses. Radiotehnikā bieži izmanto ekranētas spoles, kam ir metāliski ekrāni, kas novērš parazītiskas induktīvās saites starp spoli un citiem radioelementiem.

Spoļu praktiskā pielietošana

Spoles plaši izmanto radiotehnikā. Kopā ar kondensatoriem un rezistoriem tās veido elektriskās ķēdes, kuru īpašības ir atkarīgas no frekvences (svārstību kontūri, filtri, atgriezeniskās saites). Impulsu barošanas avotos spoles lieto kā enerģijas uzkrājējus spriegumu pārveidošanai. Ar spoļu palīdzību nodrošina induktīvās saites starp elektriskajām ķēdēm. Divas vai vairākas induktīvi saistītas spoles veido transformatoru. Spoles ir arī elektromagnētu galvenā sastāvdaļa (sk. solenoīds).

Skatīt arī

• Variometrs