Qu'est-ce qu'un inducteur à noyau d'air?
Dans les circuits électriques alternatifs, la tension change de polarité jusqu'à 60 fois par seconde, chaque borne passant de positif à négatif, puis inversement. Normalement, de tels changements rapides de tension produiraient des fluctuations de puissance. Un inducteur est un composant qui produit un champ électromagnétique en réponse au courant électrique circulant dans un fil enroulé. La force d'un inducteur dépend du courant appliqué, du coeur de l'inducteur et du nombre de spires dans la bobine de fil formant l'inducteur. Un inducteur à noyau d'air est une bobine de fil sans noyau solide à l'intérieur de la bobine.
L'air a une faible conductivité électrique et produit ainsi le plus faible de tous les champs magnétiques opposé au flux de courant. La formule pour l'inductance d'un inducteur à noyau d'air monocouche peut être exprimée par d 2 n 2 / 18d + 40z. D représente le diamètre de la bobine, n représente le nombre de tours dans la bobine et z représente la longueur de l'inducteur. Toutes les unités sont exprimées en pouces. L'inductance est mesurée en microhenries, ou µH.
L'un des principaux avantages d'un inducteur à noyau d'air est la perte de signal minimale qui se produit lorsque l'intensité du champ magnétique est élevée. Avec les noyaux ferromagnétiques tels que le fer, le noyau peut devenir saturé magnétiquement lorsque le champ magnétique est trop puissant. Cela conduit à une perte d'inductance, mais un inducteur à noyau d'air ne présente pas ce problème. Un inducteur à noyau pneumatique peut supporter des fréquences électromagnétiques allant jusqu'à 1 GHz, mais les inducteurs à noyau ferromagnétique ont tendance à subir une perte lorsque la fréquence dépasse 100 MHz.
Il existe également des inconvénients inhérents aux inducteurs à noyau d'air: le principal inconvénient est le nombre de tours dans une bobine nécessaire pour obtenir la même inductance que celle qui se produirait dans un inducteur à noyau solide. La faible conductivité électrique de l'air se traduit par une faible perméabilité magnétique et donc une inductance plus faible. Ils captent et transfèrent également plus facilement les interférences électromagnétiques car il n'y a pas de voies magnétiques fermées dans les inducteurs à noyau d'air.
Les émetteurs radio utilisent au mieux les inducteurs à noyau d’air pour minimiser les vibrations harmoniques résultant de la propagation des ondes électromagnétiques. Les haut-parleurs stéréo hi-fi les incluent également pour garantir une distorsion minimale du son. De plus petites inductances à noyau d’air se trouvent sur les cartes de circuit imprimé pour les composants électroniques car il existe généralement de faibles tensions et de faibles courants traversant ces voies.