Che cos'è un induttore Air Core?

In circuiti elettrici alternati, la tensione cambia polarità fino a 60 volte al secondo con ciascun terminale che passa da positivo a negativo e viceversa. Normalmente, tali rapidi cambiamenti di tensione produrrebbero fluttuazioni di potenza. Un induttore è un componente che produce un campo elettromagnetico in risposta alla corrente elettrica che fluisce attraverso un filo a spirale. La forza di un induttore dipende dalla corrente applicata, dal nucleo dell'induttore e dal numero di giri nella bobina del filo che forma l'induttore. Un induttore a nucleo d'aria è una bobina a filo senza nucleo solido all'interno della bobina.

L'aria ha una bassa conduttività elettrica e quindi produce il più debole di tutti i campi magnetici in opposizione al flusso di corrente. La formula per l'induttanza di un induttore a nucleo d'aria a strato singolo può essere espressa come d ² n ² / 18d + 40z. D rappresenta il diametro della bobina, n rappresenta il numero di giri nella bobina e z rappresenta la lunghezza dell'induttore. Tutte le unità sono espresse in pollici. L'induttanza viene misurata in microeneri o μH.

Uno dei maggiori vantaggi di un induttore a nucleo d'aria è la minima perdita di segnale che si verifica con intensità del campo magnetico più elevate. Con nuclei ferromagnetici come il ferro, il nucleo può diventare magneticamente saturo quando il campo magnetico è troppo forte. Ciò porta a una perdita di induttanza, ma un induttore a nucleo d'aria non presenta questo problema. Un induttore a nucleo d'aria può trasportare frequenze elettromagnetiche fino a 1 GHz, ma gli induttori a nucleo ferromagnetico tendono a subire perdite quando la frequenza supera i 100 MHz.

Ci sono anche degli svantaggi inerenti agli induttori a nucleo d'aria: lo svantaggio principale è il numero di giri in una bobina necessari per ottenere la stessa induttanza che si verificherebbe in un induttore a nucleo solido. La bassa conduttività elettrica dell'aria si traduce in una bassa permeabilità magnetica e quindi in una bassa induttanza. Raccolgono e trasferiscono anche le interferenze elettromagnetiche più facilmente perché non vi sono percorsi magnetici chiusi negli induttori del nucleo dell'aria.

I radiotrasmettitori sfruttano al massimo gli induttori a nucleo d'aria per ridurre al minimo le vibrazioni armoniche risultanti dalle onde elettromagnetiche che attraversano loro. Gli altoparlanti stereo Hi-Fi li includono anche per garantire una minima distorsione del suono. Induttori a nucleo d'aria più piccoli sono visti sui circuiti stampati per i componenti elettronici perché generalmente vi sono basse tensioni e basse correnti che viaggiano lungo tali percorsi.