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天线空心线圈
（实用版）
目录
1.天线的定义与作用
2.空心线圈的概念与特点
3.空心线圈在天线中的应用
4.空心线圈的优势与局限性
正文
1.天线的定义与作用
天线是一种电子器件，它可以将电磁波从一个介质传输到另一个介质，或者在介质中传播。
天线在无线通信、广播和导航系统等领域具有重要的应用价值。
简单来说，天线的主要作用是将电磁波转换为无线电波，或将无线电波转换为电磁波，从而实现信息的传输。
2.空心线圈的概念与特点
空心线圈，又称为空气线圈或开放线圈，是一种特殊的线圈结构。
它通常由一个导线或一组导线构成，这些导线之间存在一定的间隔。
空心线圈的主要特点是其结构中存在一个空气隙，这使得它在电磁波传输过程中具有独特的性能。
3.空心线圈在天线中的应用
空心线圈在天线设计中有着广泛的应用，如在电视天线、卫星天线和无线通信天线等方面。
空心线圈可以提高天线的工作频率、增益和指向性，从而提高信号传输的质量和效率。
此外，空心线圈还可以降低天线的重量和成本，使其更加轻便和经济。
4.空心线圈的优势与局限性
空心线圈作为一种特殊的线圈结构，具有许多优势，如较低的损耗、较小的体积和重量、较高的工作频率等。
然而，空心线圈也存在一些局限性，如制作工艺相对复杂、对制造材料的要求较高等。
因此，在实际应用中，需要根据具体需求权衡空心线圈的优势与局限性，以实现最优的性能。
总之，空心线圈作为一种重要的电子器件，在天线设计中具有广泛的应用前景。
空冷汽轮发电机空心导体转子线圈工艺研究1空冷汽轮发电机空冷汽轮发电机，全名叫鼓风机空冷式汽轮发电机，是利用汽轮机提供动力的一种发电设备。
其主要由涡轮机组、发电机组和辅助机构组成。
它将动力机械能转换成电能，是能源开发及工农业和城市发展的主要动力源之一。
空冷汽轮发电机的空心导体转子线圈是为了提高转速的功能，是一种具有一定相对竞争力的节能技术。
2空心导体转子线圈研究空心导体转子线圈对空冷汽轮发电机系统有着重要作用。
在技术提高方面，提高转子空芯线圈的设计水平和改进技术，进行新形式的转子空芯线圈设计，就可以运用到空冷汽轮发电机的的系统中。
为了提高转子空芯线圈的特性，首先研究转子空芯线圈及其铁芯的相关结构，对空心导体转子空芯线圈设计进行分析。
主要考虑使用不同形状，不同材料，以优化转子空芯线圈铁芯的设计。
其次，利用电磁计算机软件来优化空心导体转子线圈的设计。
有了相关的研究，可以更有效地减少空冷汽轮发电机转子空芯线圈的功耗，提高系统的效率。
3工艺要求空心导体转子空芯线圈的制作一般有两种工艺进行：一种是采用铸造的方式，优点是抗剪碰撞力大，耐腐蚀性能好，无焊接缝；另一种是采用金属板制作转子空芯线圈，现在普遍采用折弯拼接焊接组装的工艺，该工艺能实现三维空心线圈设计。
为了提高回路效率，在焊接前需要严格检查焊接钢棒和焊接夹头，并避免焊接材料在焊接前有外部受力损伤。
同时，在焊接时需要严格控制焊接速度，以避免焊接位置的过度热影响，使焊接夹头内壁温度处于安全范围内。
4结论空心导体转子线圈对空冷汽轮发电机的系统发挥着关键作用。
提高转子空芯线圈及其铁芯的设计水准和改进技术，更有利于提高系统的可靠性和发电效率，实现节能减排。
同时应注意焊接工艺的把控，保证焊接质量，避免出现焊接缺陷，保证系统的安全高效运行。
《自动检测技术》报告——空心线圈的设计【摘要】空心线圈电流互感器是新型互感器-电子式电流互感器的一种典型代表，是数字化变电站的重要的电流测量设备。
空心线圈的测量原理、制作方式、二次信号输出等均和传统互感器有较大差异。
本项设计的内容就是设计一套空心线圈及其二次信号变换电路。
按照基本的参数要求和有关国家标准，对空心线圈及其二次信号变换电路参数设计和结构设计，并对其性能进行仿真分析。
【关键词】空心线圈，积分电路一、设计目标本设计的目的在于通过课程作业，掌握有关设计的基本步骤与规范；掌握空心电流互感器的工作原理、结构设计和性能仿真的方法等，巩固电量检测技术的知识，增强感性认识。
掌握空心线圈及其二次电路的参数设计、总体结构等，从而对电子式互感器的性能有初步的了解。
二、设计要求1. 根据国家标准，确定一次额定电流大小和准确度等级。
2. 根据国家标准，选择计量和保护通道的二次输出电压值。
3. 进行线圈的结构设计和电气参数设计，确定外形参数。
4. 进行积分电路的电气参数设计。
5. 对空心线圈和二次电路进行性能仿真。
6.对空心线圈和二次电路进行误差分析。
三、设计方案综述1.空心线圈的原理空心线圈示意图及截面图如下图1所示。
图 1空心线圈示意图及截面图(1)空心线圈的互感则由截面图可知当空心线圈轴心通过电流p I 时，空心线圈沿轴向的截面中rr 1hI pr 2B通过的磁感应强度方向如上图1所示。
根据安培环路定律有oB dl I μ•=∑⎰﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ (1)因为空心线圈中的磁感应强度方向与积分方向相同，且有距轴线距离为r 的地方磁感应强度相同，则2o p B dl rB Iπμ•==⎰﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒(2)2o pI B rμπ=﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒(3) 单匝线圈的磁通量为 2121ln 2r o p r I h r B ds B hdr r μφπ=•=•=⎰⎰﹒﹒﹒﹒﹒(4) 因此空心线圈的互感为 21=ln 2o pp Nh r N M I I r μψφπ==﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ (5) (2)空心线圈的自感同理，当空心线圈中通过电流I 时，由于此时距轴线距离为r 的地方磁感应强度为2o NIB rμπ=﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒(6) 单匝线圈的磁通量为 2121ln 2r o r NIh r B d s B hdr r μφπ=•=•=⎰⎰﹒﹒﹒﹒﹒(7) 因此空心线圈的自感 221=ln 2o N h r N L I I r μψφπ==﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ (8) (3)空心线圈的电阻线圈的导线的长度为 212()l N r r h =-+﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ （9） 当绕制空心线圈的导线的直径为d 时，导线的横截面积为24d s π=﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒ (10)当绕制空心线圈的导线的电阻率为ρ时，线圈的电阻为2128()N r r h l R s dρρπ-+==﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒(11) (4)空心线圈的电容空心线圈的电容包括匝间电容和对地电容，又由于线圈是紧密绕制的，因而匝间电容非常小，比起线圈对地电容而言，可以忽略。
空心圆柱线圈电感计算方法的比较
贺开华
【期刊名称】《船电技术》
【年(卷),期】2006(026)006
【摘要】本文对各种空心圆柱线圈电感的计算方法进行了比较,通过制作了一个空心圆柱线圈对各种计算方法进行了验证.
【总页数】3页(P41-43)
【作者】贺开华
【作者单位】海军驻湖南地区军事代表室,湖南,411101
【正文语种】中文
【中图分类】TM343
【相关文献】
1.空心圆柱线圈的电感计算表 [J], 吴素文
2.有限长圆柱磁屏同轴线圈电感计算方法 [J], 罗垚;陈柏超;周洪
3.工频加热用圆柱形感应线圈电感量的计算 [J], 刘新宇;阎德春
4.空心线圈电感量计算公式的推导与验证 [J], 丁琬清
5.计算无铁芯圆柱形线圈电感L的理论公式 [J], 孙金喜
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…，堕壁皇塑…２…００８耋苎艘……………………………………．缎塑％“．一：空心杯电机电磁阻力矩特性的实验研究ｉ罗玲，刘景林，罗兵（西北工业大学，陕西西安７１００７２）摘要：一种特殊空心杯电机的电枢是由导电材料制成的杯子，为了研究其电磁阻力矩特性，研制了不同磁路结构、转子材料和转子长度的样机。
样机实验表明：四极空心杯电机的电磁阻力矩大于二极；电磁阻力矩和转子长度成正比；电磁阻力矩与转子材料电导率的关系与理论分析尚有出入，有待进一步验证。
关键词：空心杯电机；电磁阻力矩特性；实验；转子长度；电导率中图分类号：ＴＭ３３文献标识码：Ａ文章编号：１００４—７０１８（２００８）０４—０００１－０２ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＴｏｒｑｕｅ—－ＳｐｅｅｄＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆａＭｏｖｉｎｇ—－ＣｏｉｌＭａｃｈｉｎｅｂｙＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＬＵＯＬｉｎｇ，ＬＩＵＪｉｎｇ—ｌｉｎ，ＬＵＯＢｉｎｇ（ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉｈｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｒｍａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｍｏｖｉｎｇ—ｃｏｉｌｍａｃｈｉｎｅＷａＳａｃｙｌｉｎｄｅｒｃｕｐｍａｄｅｏｆｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｍｅｔａｌ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｔｏｒｑｕｅ—ｓｐｅｅｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｍｏｖｉｎｇ—ｃｏｉｌｍａｃｈｉｎｅ，ａｆｅｗｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｌｅｓｎｕｍｂｅｒａｎｄｓｈａｐｅｏｆｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｔｏｒｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｔｏｒｌｅｎｇｔｈｗｅｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ｔｈｅｔｏｒｑｕｅ—ｓｐｅｅｄｃｈａｒａｃ—ｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｍｏｖｉｎｇ—ｃｏｉｌｍａｃｈｉｎｅｔｏｒｑｕｅ—ｓｐｅｅｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｗｉｔｈｔｈｅｐｏｌｅｓｎｕｍｂｅｒａｎｄｓｈａｐｅｏｆｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔ，ｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｔｈｅｒｏｔｏｒｌｅｎｇｔｈｗｅｒｅａｎａ・ｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｔｅｓｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｏｒｑｕｅｏｆｔｈｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅｗｉｔｈｆｏｕｒｍａｇｎｅｔｐｏｌｅｎｕｍｂｅｒｗａｓｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅｗｉｔｈｔｗｏｍａｇｎｅｔｐｏｌｅｎｕｍｂｅｒ，ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｏｒｑｕｅｗａｓｃｈａｎｇｅｄｗｉｔｈｔｈｅｒｏｔｏｒｌｅｎｇｔｈｌｉｎｅａｒｌｙ，ｔｈｅｒｅｌａ－ｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｏｒｑｕｅｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒｍａｔｅｒｉａｌｎｅｅｄｔｏｂｅｔｅｓｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｆｕｒｔｈｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｖｉｎｇ—ｃｏｉｌｍａｃｈｉｎｅ；ｔｏｒｑｕｅ—ｓｐｅｅｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ；ｔｅｓｔ；ｒｏｔｏｒｌｅｎｇｔｈ；ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ０引言普通空心杯电机的电枢绕组由导线按一定方式绕制而成，其电磁转矩与电枢绕组的匝数成正比。
《金版教程(物理）》2025高考科学复习解决方案第十二章交变电流电磁振荡与电磁波传感器第十二章核心素养提升[科学思维提炼]1．图像法：用图像描述交变电流的变化规律和电磁振荡的过程。
2．解析法：用表达式描述交变电流的变化规律。
3．等效法(1)旋转磁极式交流发电机产生正弦式交变电流的原理。
(2)从电流的热效应角度对交变电流有效值的定义。
(3)原线圈所在电路中含负载的变压器动态变化问题的分析思路。
4．分段法：根据定义，求解交变电流有效值的一般方法。
5．控制变量法：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的实验。
6．理想模型法：理想变压器的定义。
7．转换法(1)电压互感器、电流互感器实际测量的原理。
(2)高压输电的思想。
(3)传感器的应用原理。
8．分析法：从输送电能的基本要求以及线路功率损耗的表达式P＝I2r，到电能输送中关于降低输电损耗的两个途径的研究思路。
9．守恒的思想(1)不考虑变压器的能量损耗情况下，变压器传递能量过程中能量守恒。
(2)远距离输电中，交变电源的输出功率＝用户输入功率＋线路上损耗的功率。
10．程序法(1)理想变压器动态变化问题、远距离输电动态变化问题的一般分析思路：根据两个决定关系和一个守恒关系进行推导、分析——①原线圈两端的电压U1和匝数比决定副线圈两端的电压U2；②副线圈的输出功率P出决定原线圈的输入功率P入；③能量在传递过程中总量守恒。
(2)传感器应用的一般模式和一般的工作过程。
11．对比法：电磁波的特性与机械波的特性的对比，电磁波谱各波段特性的分析。
[素养提升集训]一、选择题(本题共7小题)1.如图所示是一台发电机的结构示意图，其中N、S是永久磁体的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。
M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕与铁芯M共轴的固定转动轴旋转。
磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的磁场。
若从图示位置开始计时，当线框绕固定转动轴匀速转动时，下列图像中能正确反映线框中感应电动势e随时间t变化规律的是()答案 D解析因发电机的两个磁极N、S呈半圆柱面形状，磁极间的磁感线呈辐向分布，线框与磁感应线垂直的两边所在处的磁感应强度的大小相等，故线框在磁场中转动时垂直切割磁感线，产生的感应电动势的大小不变，A、B错误；线框越过竖直方向的空隙段后，线框切割磁感线产生的感应电动势的方向发生变化，故C错误，D正确。
基于通电空心线圈的脉冲磁场分析作者：夏鹏飞杨少龙韩志涛于景奇郑德康宋永惠潘新祥来源：《现代电子技术》2017年第21期摘要：基于通电空心线圈，运用有限元分析软件以及自行搭建的磁场测量装置研究了激励信号频率、线圈外径对线圈中轴线中点处的磁感应强度的影响，以及在频率时变脉冲信号激励下，线圈中轴线中点处磁感应强度的实时变化。
结果表明，线圈中轴线中点处的任意周期内的磁感应强度的均方根值随激励信号频率和线圈外径的增加而减小，仿真分析结果与实测结果的变化规律一致，且与理论分析的结果相同，相对误差在3%以内。
在频率时变脉冲信号激励下，仿真与实测的线圈中轴线中点处的磁感应强度变化趋势一致，相对误差在5%以内。
关键词：脉冲磁场；频率时变；轴对称线圈；有限元中图分类号： TN911.6⁃34； TM153.1 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2017）21⁃0162⁃05Analysis on pulsed magnetic field based on axisymmetric hollow coilsXIA Pengfei， YANG Shaolong， HAN Zhitao， YU Jingqi， ZHENG Dekang， SONG Yonghui， PAN Xinxiang（College of Marine Engineering， Dalian Maritime University， Dalian 116026， China）Abstract： On the basis of the axisymmetric hollow coils， the finite element analysis software and the autonomously⁃established magnetic field measuring device are utilized to study the influences of the excitation signal frequency and coil′s outer diameter on the magnetic inductive intensity at the midpoint of the c oil′s axle wire， and the real⁃time variation of magnetic inductive intensity at the midpoint of the coil′s axle wire when the coils are excited by the frequencytime⁃varying pulse signal. The result shows that， in arbitrary period， the root⁃mean⁃squareval ue of the magnetic inductive intensity at the midpoint of the coil′s axle wire is decreased while the excitation signal frequency and coil′s outer diameter are increased， the simulation analysis result has the same variation rule with the actual measured result and is consistent with the theoretical analysis result， and its relative error is within 3%. When the coils are excited by the frequency time⁃varying pulse signal， the variation trends of the simulated and actual measured magnetic inductive intensity at the midpoint of the coil′s axle wire are the same， and the relative error is within 5%.Keywords： pulsed magnetic field； time⁃varying frequency； axisymmetric coil； finite element0 引言脉冲磁场广泛应用于生物及化学实验设备[1⁃2]。
