Vad är en luftkärninduktor?

I alternerande elektriska kretsar ändrar spänningen polariteten upp till 60 gånger per sekund med varje terminal som ändras från positiv till negativ och tillbaka igen. Normalt skulle sådana snabba förändringar i spänning ge kraftfluktuationer. En induktor är en komponent som producerar ett elektromagnetiskt fält som svar på elektrisk ström som strömmar genom en spiraltråd. Styrkan hos en induktor beror på strömmen som appliceras, induktorns kärna och antalet varv i trådspolen som bildar induktorn. En luftkärninduktor är en trådspole utan fast kärna inuti spolen.

Luft har låg elektrisk ledningsförmåga och producerar sålunda det svagaste av alla magnetfält i motsats till strömflödet. Formeln för induktans av en enskikts luftkärninduktor kan uttryckas som d2 n2 / 18d + 40z. D representerar spolens diameter, n representerar antalet varv i spolen och z representerar induktorns längd. Alla enheter uttrycks i tum. Induktansen mäts i mikrohenry eller μH.

En av de största fördelarna med en luftkärninduktor är den minimala signalförlusten som uppstår vid högre magnetfältstyrkor. Med ferromagnetiska kärnor som järn kan kärnan bli magnetisk mättad när magnetfältet är för starkt. Detta leder till förlust av induktans, men en luftkärninduktor har inga sådana problem. En luftkärninduktor kan bära elektromagnetiska frekvenser upp till 1 GHz, men ferromagnetiska kärninduktorer tenderar att uppleva förluster när frekvensen överstiger 100 MHz.

Det finns också nackdelar som är inneboende för luftkärninduktorer: den största nackdelen är antalet varv i en spole som är nödvändig för att uppnå samma induktans som skulle inträffa i en solid kärninduktor. Den låga elektriska ledningsförmågan hos luft leder till låg magnetisk permeabilitet och därför lägre induktans. De tar också upp och överför elektromagnetiska störningar lättare eftersom det inte finns några stängda magnetvägar i luftkärninduktorer.

Radiosändare använder sig mest av luftkärninduktorer för att minimera de harmoniska vibrationerna till följd av elektromagnetiska vågor som reser över dem. Hi-fi stereohögtalare inkluderar också dem för att säkerställa minimal ljudförvrängning. Mindre luftkärninduktorer ses på tryckta kretskort för elektroniska komponenter eftersom det generellt är låga spänningar och låga strömmar som reser längs dessa banor.