Qual è l'induttanza di un solenoide?
Un solenoide è un filo, avvolto in un'elica, che produce un campo magnetico quando una corrente elettrica lo attraversa, trasformando la bobina in un elettromagnete. L'induttanza di un solenoide è la sua capacità di resistere ai cambiamenti nel flusso di corrente elettrica, in base alla forza del campo magnetico che la corrente crea. È come l'equivalente elettrico dell'inerzia presente negli oggetti fisici ed è anche un modo per esprimere la quantità di energia immagazzinata nel campo magnetico generato da un solenoide. Dipende da un numero di variabili ed è espresso nell'unità Sistema internazionale (SI), Henry (H), che equivale a 1 weber per ampere (1 Wb / A).
Le dimensioni e la forma del solenoide sono i fattori primari che influenzano l'induttanza, ma anche il materiale è una considerazione. L'induttanza viene calcolata per mezzo di equazioni piuttosto complesse, ma i fattori che la influenzano sono abbastanza facili da capire e hanno a che fare con le proprietà fisiche del solenoide e come viene avvolto il filo. In sostanza, più densa è la bobina e più giri sono presenti, maggiore è l'induttanza del solenoide.
Quattro fattori influenzano l'induttanza di un solenoide. Ognuno di questi fattori, preso da solo, presuppone che tutte le altre possibili variabili siano costanti. Vale a dire, ognuno viene esaminato come un caso separato per come influenzano l'induttanza. Il primo fattore è il numero di loop o avvolgimenti della bobina, che aumenta l'induttanza all'aumentare del numero di loop.
L'induttanza di un solenoide è anche influenzata dal diametro del solenoide stesso. Maggiore è il diametro, maggiore è l'induttanza. Questo è espresso come l'area della sezione trasversale del solenoide. Se si presume che la bobina sia un cilindro, è l'area del cerchio che forma una delle estremità del cilindro. L'induttanza aumenta all'aumentare dell'area del cerchio.
La lunghezza della bobina influenza anche l'induttanza di un solenoide. Tutti gli altri fattori che rimangono invariati, allungando o allungando la bobina riducono l'induttanza. Accorciare o comprimere la bobina provoca un aumento dell'induttanza.
L'aggiunta di un materiale di base a un solenoide può influire notevolmente sulla sua induttanza. A volte un nucleo viene aggiunto a un solenoide per una serie di ragioni e l'aggiunta di un materiale del nucleo può influire sull'induttanza in entrambe le direzioni, a seconda di una proprietà chiamata permeabilità, che è una misura di come un materiale distribuisce la corrente elettrica. Questo non è lo stesso della resistenza, che misura la capacità di un materiale di attraversare una corrente. L'induttanza di un solenoide è direttamente influenzata dalla permeabilità e un nucleo con una permeabilità maggiore comporterà una maggiore induttanza rispetto a un nucleo con permeabilità inferiore.