Wat is een luchtkerninductor?

In afwisselende elektrische circuits verandert de spanning tot 60 keer per seconde van polariteit waarbij elke aansluiting van positief naar negatief en weer terug verandert. Normaal zouden dergelijke snelle veranderingen in spanning vermogensfluctuaties veroorzaken. Een inductor is een component die een elektromagnetisch veld produceert als reactie op elektrische stroom die door een opgerolde draad vloeit. De sterkte van een spoel is afhankelijk van de stroom die wordt aangelegd, de kern van de spoel en het aantal windingen in de draadspoel die de spoel vormt. Een luchtkerninductor is een draadspoel zonder vaste kern in de spoel.

Lucht heeft een lage elektrische geleidbaarheid en produceert dus de zwakste van alle magnetische velden in tegenstelling tot de stroom. De formule voor inductie van een enkellaags luchtkerninductor kan worden uitgedrukt als d ² n ² / 18d + 40z. D staat voor de diameter van de spoel, n staat voor het aantal windingen in de spoel en z staat voor de lengte van de spoel. Alle eenheden worden uitgedrukt in inches. De inductie wordt gemeten in microhenrie, of μH.

Een van de grootste voordelen van een luchtkerninductor is het minimale signaalverlies dat optreedt bij hogere magnetische veldsterkten. Met ferromagnetische kernen zoals ijzer kan de kern magnetisch verzadigd raken wanneer het magnetische veld te sterk is. Dit leidt tot een verlies aan inductie, maar een luchtkerninductor heeft zo'n probleem niet. Een luchtkerninductor kan elektromagnetische frequenties tot 1 GHz dragen, maar ferromagnetische kerninductoren hebben de neiging om verlies te ervaren wanneer de frequentie hoger is dan 100 MHz.

Er zijn ook nadelen die inherent zijn aan luchtkerninductoren: het belangrijkste nadeel is het aantal windingen in een spoel dat nodig is om dezelfde inductantie te bereiken die zou optreden in een inductor met vaste kern. De lage elektrische geleidbaarheid van lucht vertaalt zich in een lage magnetische permeabiliteit en dus een lagere inductantie. Ze vangen ook elektromagnetische interferentie op en dragen deze gemakkelijker over omdat er geen gesloten magnetische paden in luchtkerninductoren zijn.

Radiozenders maken het meest gebruik van luchtkerninductoren om de harmonische trillingen te minimaliseren die het gevolg zijn van elektromagnetische golven die eroverheen bewegen. Hifi stereoluidsprekers bevatten ze ook om minimale geluidsvervorming te voorkomen. Kleinere lucht-kern smoorspoelen worden gezien op printplaten voor elektronische componenten omdat er over het algemeen lage spanningen en lage stromen langs die paden lopen.