เฮ้ ในฐานะผู้จัดหาขดลวด Helmholtz ฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับกระแสสูงสุดเหล่านี้สามารถจัดการได้ เป็นคำถามที่สำคัญมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่ต้องการใช้คอยล์ Helmholtz ในแอพพลิเคชั่นต่างๆ ดังนั้นเรามาดำดิ่งและสำรวจหัวข้อนี้กันเถอะ
ก่อนอื่นเรามาสรุปอย่างรวดเร็วว่าขดลวด Helmholtz คืออะไร ขดลวด Helmholtz เป็นคู่ของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแบบวงกลมที่เหมือนกันซึ่งวางสมมาตรตามแกนทั่วไปซึ่งคั่นด้วยระยะทางเท่ากับรัศมี พวกเขาได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างพื้นที่ของสนามแม่เหล็กเกือบสม่ำเสมอในช่องว่างระหว่างพวกเขา ขดลวดเหล่านี้ใช้ในการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ไปจนถึงการทดสอบอุตสาหกรรมและแม้แต่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
ตอนนี้กลับไปที่คำถามหลัก: กระแสสูงสุดที่ขดลวด Helmholtz สามารถจัดการได้คืออะไร? คำตอบนั้นไม่ตรงไปตรงมาอย่างที่คุณคิด มีหลายปัจจัยที่เกิดขึ้นเมื่อพิจารณาความสามารถสูงสุดในปัจจุบันของขดลวด Helmholtz
ปัจจัยที่มีผลต่อกระแสสูงสุด
1. เครื่องวัดลวด
ความหนาของลวดที่ใช้ในขดลวดที่รู้จักกันในชื่อเครื่องวัดลวดมีบทบาทอย่างมาก สายไฟที่หนาขึ้น (ตัวเลขมาตรวัดที่ต่ำกว่า) สามารถจัดการกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้นเนื่องจากมีความต้านทานน้อยกว่า ความต้านทานในลวดทำให้เกิดความร้อนเมื่อกระแสไหลผ่านตามสูตร (p = i^{2} r) (โดยที่ (p) คือพลังงาน (i) เป็นกระแสและ (r) คือความต้านทาน) ดังนั้นหากคุณมีลวดบางที่มีความต้านทานสูงผ่านกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ผ่านมันจะทำให้มันร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งสามารถทำลายสายไฟและแม้แต่ฉนวนกันความร้อนรอบ ๆ
2. วัสดุขดลวด
วัสดุของลวดก็มีความสำคัญเช่นกัน Copper เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับคอยล์ Helmholtz เนื่องจากมีความต้านทานต่ำและเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี อลูมิเนียมเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง แต่มีความต้านทานสูงกว่าทองแดงซึ่งหมายความว่ามันไม่สามารถรองรับกระแสไฟฟ้าได้มากสำหรับมาตรวัดลวดเดียวกัน
3. ความเย็น
ขดลวดสามารถกระจายความร้อนได้ดีเพียงใด หากขดลวดเย็น - เย็นพวกเขาสามารถจัดการกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น มีวิธีการระบายความร้อนที่แตกต่างกันเช่นการพาความร้อนตามธรรมชาติ (ปล่อยให้อากาศรอบขดลวดนำความร้อนออกไป) การระบายความร้อนของอากาศ (ใช้พัดลม) หรือแม้แต่การระบายความร้อนของเหลวในกรณีที่รุนแรงมากขึ้น ตัวอย่างเช่นในการใช้งานที่สูง - พลังงาน, ขดลวด Helmholtz ที่เย็นลงสามารถรองรับกระแสน้ำที่ใหญ่กว่าอากาศ - เย็น
4. ฉนวนกันความร้อน
ประเภทและคุณภาพของฉนวนกันความร้อนเป็นสิ่งสำคัญ ฉนวนกันความร้อนจะต้องสามารถทนต่อความร้อนที่เกิดจากการไหลของกระแสไฟฟ้า หากฉนวนกันความร้อนลดลงเนื่องจากความร้อนสูงเกินไปอาจทำให้เกิดวงจรสั้น ๆ ซึ่งเป็นเรื่องใหญ่ - ไม่ - ไม่
การคำนวณกระแสสูงสุด
เพื่อให้ได้ประมาณค่าคร่าวๆของกระแสสูงสุด Helmholtz สามารถจัดการได้คุณสามารถใช้ตาราง ampacity สำหรับเกจลวดที่แตกต่างกัน ความแออัดคือปริมาณสูงสุดของกระแสไฟฟ้าสามารถพกพาได้อย่างปลอดภัยโดยไม่เกินระดับอุณหภูมิ
สมมติว่าคุณมีขดลวด Helmholtz ทำจากลวดทองแดงขนาด 18 - เกจ ตามตารางแอมป์มาตรฐาน 18 - ลวดทองแดงเกจวัดสามารถจัดการได้ประมาณ 7 - 10 แอมป์ในอากาศฟรี (การระบายความร้อนจากธรรมชาติ) แต่ถ้าคุณใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศหรือการระบายความร้อนของเหลวคุณอาจสามารถผลักหมายเลขนี้ขึ้นมาได้เล็กน้อย
อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าสิ่งเหล่านี้เป็นเพียงการประมาณคร่าวๆ ในแอพพลิเคชั่นจริง - โลกคุณต้องพิจารณาการออกแบบที่เฉพาะเจาะจงของขดลวด Helmholtz สภาพแวดล้อมที่พวกเขาจะใช้ในและระยะเวลาของการไหลในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่นหากคุณใช้ขดลวดเท่านั้นในช่วงเวลาสั้น ๆ (การดำเนินการพัลซิ่ง) คุณมักจะใช้กระแสที่สูงกว่าหากพวกเขากำลังทำงานอย่างต่อเนื่อง
แอปพลิเคชันและข้อกำหนดปัจจุบัน
แอปพลิเคชันที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดปัจจุบันที่แตกต่างกันสำหรับขดลวด Helmholtz
การวิจัยทางวิทยาศาสตร์
ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เช่นในการทดลองที่เกี่ยวข้องกับสนามแม่เหล็กและอนุภาคที่มีประจุความต้องการในปัจจุบันอาจแตกต่างกันอย่างกว้างขวาง การทดลองบางอย่างอาจต้องใช้เพียงไม่กี่มิลลิแอมป์เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอในขณะที่บางแอมป์อาจต้องใช้แอมป์หลายตัวเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและสม่ำเสมอ ตัวอย่างเช่นในการทดลองทางฟิสิกส์อะตอมบางอย่างจำเป็นต้องมีการควบคุมสนามแม่เหล็กที่แม่นยำและกระแสอาจปรับได้ทีละน้อยมาก
การทดสอบอุตสาหกรรม
ในการทดสอบอุตสาหกรรมเช่นการทดสอบคุณสมบัติแม่เหล็กของวัสดุอาจต้องใช้กระแสที่สูงขึ้น ตัวอย่างเช่นเมื่อทดสอบตัวอย่าง ferromagnetic ขนาดใหญ่คุณอาจต้องสร้างสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งเพื่อดึงดูดตัวอย่างอย่างเต็มที่ สิ่งนี้อาจต้องใช้กระแสน้ำในช่วงของแอมป์หลายสิบแอมป์ขึ้นอยู่กับขนาดและคุณสมบัติของตัวอย่าง
ผลิตภัณฑ์คอยล์ Helmholtz ของเรา
ที่ บริษัท ของเราเรานำเสนอขดลวด Helmholtz ที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกัน เรามีขดลวดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มิติเท่ากันที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอในพื้นที่สามมิติ ขดลวดเหล่านี้ได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังด้วยลวดทองแดงที่มีคุณภาพสูงและฉนวนกันความร้อนที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาสามารถจัดการกระแสไฟฟ้าได้ในปริมาณที่เหมาะสม
ของเราขดลวดแม่เหล็กเป็นอีกผลิตภัณฑ์ยอดนิยม มันถูกออกแบบมาเพื่อวัดฟลักซ์แม่เหล็กและสามารถใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย เราได้ปรับการออกแบบขดลวดนี้ให้ดีที่สุดเพื่อจัดการกับกระแสที่จำเป็นสำหรับการวัดฟลักซ์ที่แม่นยำ
หากคุณต้องการการตั้งค่าที่พิเศษยิ่งขึ้นเราขดลวด Helmholtz 2 แกนเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยม ช่วยให้คุณสร้างสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอในสองแกนซึ่งมีประโยชน์ในการวิจัยและการใช้งานอุตสาหกรรมจำนวนมาก
ติดต่อเราเพื่อขอความต้องการขดลวด Helmholtz ของคุณ
หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับขดลวด Helmholtz และมีคำถามเกี่ยวกับกระแสสูงสุดที่พวกเขาสามารถจัดการหรือด้านอื่น ๆ ของผลิตภัณฑ์ของเราเราอยู่ที่นี่เพื่อช่วย เราสามารถทำงานร่วมกับคุณเพื่อทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของคุณและแนะนำขดลวดที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ ไม่ว่าคุณจะต้องการขดลวดขนาดเล็กสำหรับโครงการวิจัยหรือขดลวดพลังงานสูงสำหรับการทดสอบอุตสาหกรรมเรามีคุณครอบคลุม อย่าลังเลที่จะเข้าถึงและเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับความต้องการของคอยล์ Helmholtz ของคุณ
การอ้างอิง
- Grover, FW (1946) การคำนวณการเหนี่ยวนำ: สูตรการทำงานและตาราง Dover Publications
- Jackson, JD (1999) Electrodynamics คลาสสิก (3rd ed.) John Wiley & Sons