Co je indukčnost solenoidu?

Solenoid je drát, navinutý do spirály, který vytváří magnetické pole, když jím prochází elektrický proud, který mění cívku na elektromagnet. Indukčnost solenoidu je jeho schopnost odolávat změnám v toku elektrického proudu, založená na síle magnetického pole, které proud vytváří. Je to jako elektrický ekvivalent setrvačnosti přítomné ve fyzických objektech a je to také způsob, jak vyjádřit množství energie uložené v magnetickém poli generované solenoidem. Závisí na řadě proměnných a je vyjádřena v jednotce International System (SI), Henry (H), což odpovídá 1 weberu na ampér (1 Wb / A).

Velikost a tvar solenoidu jsou primární faktory, které ovlivňují indukčnost, ale materiál je také v úvahu. Indukčnost se počítá pomocí poměrně složitých rovnic, ale faktory, které ji ovlivňují, jsou poměrně snadno pochopitelné a mají co do činění s fyzikálními vlastnostmi solenoidu a způsobem, jakým je drát navíjen. Čím hustší je cívka a čím více je zatáček, tím vyšší je indukčnost solenoidu.

Indukčnost solenoidu ovlivňují čtyři faktory. Každý z těchto faktorů, braný samostatně, předpokládá, že všechny ostatní možné proměnné jsou konstantní. To znamená, že každý je zkoumán jako samostatný případ toho, jak ovlivňují indukčnost. Prvním faktorem je počet smyček nebo ovinutí cívky, což zvyšuje indukčnost se zvyšujícím se počtem smyček.

Indukčnost solenoidu je také ovlivněna průměrem solenoidu samotného. Čím větší je průměr, tím vyšší je indukčnost. Toto je vyjádřeno jako plocha průřezu solenoidu. Je-li cívka považována za válec, je to plocha kruhu tvořícího jeden konec válce. Indukčnost se zvyšuje se zvětšováním plochy kruhu.

Délka cívky také ovlivňuje indukčnost solenoidu. Všechny ostatní faktory, které zůstanou nezměněny, prodloužení nebo protažení cívky snižuje indukčnost. Zkracování nebo stlačení cívky způsobuje zvýšení indukčnosti.

Přidání materiálu jádra k solenoidu může výrazně ovlivnit jeho indukčnost. Jádro je někdy přidáno k solenoidu z některého z mnoha důvodů a přidání materiálu jádra může ovlivnit indukčnost v obou směrech, v závislosti na vlastnosti zvané permeabilita, což je míra toho, jak materiál distribuuje elektrický proud. To není stejné jako odpor, což je měřítkem toho, jak dobře materiál umožňuje protékat proudem. Indukčnost solenoidu je přímo ovlivněna permeabilitou a jádro s vyšší permeabilitou povede ke zvýšení indukčnosti na rozdíl od jádra s nižší permeabilitou.