UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL

FACULTAD REGIONAL BAHIA BLANCA

DEPARTAMENTO ELECTRNICA

Asignatura: TECNOLOGA ELECTRNICA

Resolucin de problemas N 3 Inductores solenoides monocapa sin ncleo

1. Calcular L, Cd, f0, fT, y el Q a la fT de los siguientes inductores solenoides monocapa sin n-cleo:

a) D = 2 cm, l = 4 cm, N = 120 espiras

paso l

p =N

4

0,33120

cmp = mm

esp

1- 1 Calculo de la INDUCTANCIA

de la expresin de Wheeler

2 20,01

0,45

N DL =

l D

( ) , ( )D cm L Hy

2 2

117,50,01 120 2

4 0,45 25

cmL =

cmH

cmy

1-2 Clculo de la CAPACIDAD DISTRIBUIDA.

d dC = K D

Si 4

22

l cm=

D cm

0,5dK

d dC = K D 0,5 2 1dC = cm pF ( ) , ( )dD cm C pF

/D

mo

pue

de

apre

ciar

se

en

la

si-

guie

nte

0,3 0,5 1 2 4 6

Kd 0,60 0,50 0,46 0,50 0,72 0,92

l = 4cm

D = 2cm

d = 0,25 mm

p = 0,33 mm

1-3 Clculo de la FRECUENCIA DE AUTO-RESONANCIA.

0

1

2 df =

L C

06

114,68

2 117,55 1 10f = hz

Hy fM

( ) , ( ) , ( )dL Hy C F f MHz

0 1,4610

t

ff z= Mh

1-4 Clculo del Q

75 tQ= D f

lp =

N

40,33

120

cmp = mm

esp

42

2

l cm=

D cm

0,0250,75

0,033

d cm=

p cm

75 tQ= D f 75 2 0,75 1,46 136,3M= c hzQ m

= 0,75

d

p

coeficiente

de

Nagaoka

1-5 Clculo de la RESISTENCIA PELICULAR RCA

_

_

long alambre

CA pel

lR =

d

_ 2long alambrel r N D N

Profundidad de penetracin 0

2

r

0

2

2r f

500

r f

_

500

CA pel

r

D NR =

df

_

500

CA pel

r

D NR =

df

Si 81,78 10CU m y 1rcu

8_

8

6

0,02 1201,78 10

1,78 10500 0,00025

1 (1,468

0,46

10 )

CA pel

mR = m

mmm

Hz

1-6 Clculo de la RESISTENCIA de PROXIMIDAD RPROX

.

.

2react

act

P L f LQ = R

P R Q

117,7,9

2 1,468

136

55MHzR

Hy

7,97 0,46 7,51Prox PelicR R R

SantiagoNota adhesivaf=14.68*10^6

SantiagoNota adhesivaen metros

3. Proyectar un inductor con:

L = 2 Hy fT = 5 MHz Q 600.

3.1- Clculo de la FRECUENCIA DE AUTO-RESONANCIA.

00 10 50

10t t

ff = f f Hhz

3.2- Calculo de la CAPACIDAD DISTRIBUIDA.

0 2

0

1 1

(2 )2d

d

f = Cf LL C

12

26 6

1

2 (50 10 ) (2 105,06 10

)d FC

Hz Hy

3.3- Estimo 1,5l

=D

0,48dK =

3.3- Calculo el DMAX

dd d MAX MAX

d

CC = K D D

K

5,010,4

0,48MAX

pcmD

F

3.4- Calculo el Dmin

min75 tQ= D f min75 t

QD =

f

/D

mo

pue

de

apre

ciar

se

en

la

si-

guie

nte

ta-

bla:

/D

0,3 0,5 1 2 4 6

Kd 0,60 0,50 0,46 0,50 0,72 0,92

1,5l

=D

min

600

75 0,70 54,7D = cm

3.4- Adopto un dimetro intermedio. 7,5D= cm

Si 1,5l

=D

1 51,5 1,2l mD c=

3.5- Calculo de la cantidad de vueltas N

De la expresin de wheeler

2 20,01

0,45

N DL =

l D

2

( 0,45 )

0,01

L l DN =

D

2

2(11,25 0,45 7,5)

0,01 7,58N =

= 0,70max

d

p

coeficiente

de

Nagaoka

SantiagoNota adhesiva(10.4+4.7)/2

3.6- Calculo el paso

lp =

N

11,251,4 /

8

cmp = cm vuelta

esp

3.7- Calculo del dimetro el alambre

Adopto una relacin 0,6d

p 0 40,6 ,8d p cm

3.8- Verifico por Wheeler

2 20,01

0,45

N DL =

l D

2 20,01 8 7,52,46

11,25 0,45 7,5L = Hy

3.9- Recalcular la frecuencia de Autoscilacin d-1) Recalculamos la Cd: Lo haremos teniendo en cuenta el dimetro definitivo del inductor, por lo tanto recalcula-mos la capacidad distribuda Cd, que vale,

cmDKCd en donde K =............. y D =.................cm Cd =...........................=....................pF d-2) Reclculo de fo y la relacin con f t:

FCdHyLf

2

10 =.Hz

MHzf .................0 La relacin con la fercuencia de trabajo resultar,

Tf

f0 =................