Quelle est l'inductance d'un solénoïde?
Un solénoïde est un fil, enroulé en hélice, qui produit un champ magnétique lorsqu'un courant électrique le traverse, transformant la bobine en un électroaimant. L'inductance d'un solénoïde est sa capacité à résister aux changements dans le flux de courant électrique, en fonction de la force du champ magnétique créé par le courant. C'est comme l'équivalent électrique de l'inertie présente dans les objets physiques et c'est aussi un moyen d'exprimer la quantité d'énergie stockée dans le champ magnétique généré par un solénoïde. Elle dépend d'un certain nombre de variables et est exprimée dans l'unité du système international (SI), Henry (H), qui équivaut à 1 weber par ampère (1 Wb / A).
La taille et la forme du solénoïde sont les principaux facteurs qui influent sur l'inductance, mais le matériau est également à prendre en compte. L’inductance est calculée au moyen d’équations assez complexes, mais les facteurs qui l’affectent sont assez faciles à comprendre et ont à voir avec les propriétés physiques du solénoïde et la façon dont le fil est enroulé. Essentiellement, plus la bobine est dense et plus il y a de tours, plus l'inductance du solénoïde est élevée.
Quatre facteurs influencent l'inductance d'un solénoïde. Chacun de ces facteurs, pris isolément, suppose que toutes les autres variables possibles sont constantes. C'est-à-dire que chacun est examiné séparément en ce qui concerne la manière dont ils affectent l'inductance. Le premier facteur est le nombre de boucles ou enroulements de la bobine, ce qui augmente l'inductance à mesure que le nombre de boucles augmente.
L'inductance d'un solénoïde est également affectée par le diamètre du solénoïde lui-même. Plus le diamètre est grand, plus l'inductance est élevée. Ceci est exprimé par la surface de la section transversale du solénoïde. Si la bobine est supposée être un cylindre, il s’agit de l’aire du cercle formant l’une ou l’autre des extrémités du cylindre. L'inductance augmente à mesure que la surface du cercle augmente.
La longueur de la bobine affecte également l'inductance d'un solénoïde. Tous les autres facteurs restant inchangés, allonger ou étirer la bobine réduisent l'inductance. Le raccourcissement ou la compression de la bobine entraîne une augmentation de l'inductance.
L'ajout d'un noyau à un solénoïde peut grandement affecter son inductance. Un noyau est parfois ajouté à un solénoïde pour plusieurs raisons, et l'ajout d'un matériau de noyau peut affecter l'inductance dans les deux sens, en fonction d'une propriété appelée perméabilité, qui mesure le degré de distribution du courant électrique par un matériau. Ce n'est pas la même chose que la résistance, qui mesure dans quelle mesure un matériau permet à un courant de le traverser. L'inductance d'un solénoïde est directement influencée par la perméabilité et un noyau avec une perméabilité plus élevée entraîne une inductance accrue par opposition à un noyau avec une perméabilité plus faible.