Co to są cewki indukcyjne?
Są to elementy magazynujące energię w postaci pola magnetycznego i podobnie jak rezystory czy kondensatory zaliczane są do komponentów pasywnych. Kiedy prąd zmienny lub przemienny zostanie przyłożony do cewki indukcyjnej, zareaguje ona chwilowym magazynowaniem energii w polu magnetycznym, zwracając ją, z powrotem, w późniejszym czasie. To tymczasowe magazynowanie energii powoduje spowolnienie zmian prądu, która przez cewkę przepływa.
Kiedy prąd przemienny (np. przebieg sinusoidalny) jest przykładany do zacisków cewki indukcyjnej, efekt (w sensie przeciwstawienia się przepływowi prądu) jest określany jako „reaktancja indukcyjna”. Im szybciej zmienia się prąd, tym większa będzie reaktancja i odwrotnie. Stąd reaktancja indukcyjna jest wprost proporcjonalna do częstotliwości przyłożonego prądu i jest wyrażana wzorem:
gdzie:
- f – częstotliwość w hercach (Hz),
- L – indukcyjność w henrach (H).
Podobnie jak rezystancja (która ściśle odnosi się do prądu stałego), reaktancja jest mierzona w omach (Ω) i jest definiowana jako stosunek przyłożonego napięcia przemiennego do przepływającego prądu. Cewka indukcyjna 100 mH będzie wykazywać reaktancję około 63 Ω przy 100 Hz, 630 Ω przy 10 kHz i 6,3 kΩ przy 100 kHz.
Cewki indukcyjne są używane w zasilaczach do odfiltrowania prądu przemiennego (składowej zmiennej) z prądu stałego, w którym to przypadku są czasami określane jako „dławiki”. W systemach audio i komunikacyjnych, cewki indukcyjne są często stosowane w filtrach i innych obwodach selektywnych częstotliwościowo. Cewki indukcyjne są również używane w aplikacjach do tłumienia szumów i zakłóceń w szerokim zakresie częstotliwości, od sieci (50/60 Hz) po częstotliwości radiowe.
Najbardziej podstawową formą cewki powietrznej jest nic innego jak zwojnica z izolowanego drutu nawinięta na nieprzewodzący i niemagnetyczny karkas. Większe wartości indukcyjności można uzyskać stosując rdzenie wykonane z materiału ferromagnetycznego, takiego jak stal (często laminowana) lub ferryt (materiał ceramiczny o właściwościach magnetycznych).
Cewki indukcyjne są szeroko dostępne w handlu w wielu typowych wartościach indukcyjności, ale można również stosunkowo łatwo wykonać je w domu, chociaż czasami może to być proces tworzenia na chybił trafił. Zanim to wyjaśnimy, spójrz na typowy wybór małych cewek indukcyjnych, które możesz napotkać w elektronice.