BOBINE IN ARIA
|
BOBINE IN ARIA A SINGOLO STRATO
Per calcolare il valore dell'induttanza di una bobina in aria avvolta su supporto cilindrico, quando
si può applicare la seguente formula :
da cui
dove N = numero spire e K si ricava dal seguente grafico conoscendo il rapporto tra
diametro d e lunghezza l:Se la lunghezza l é uguale al diametro d la formula si semplifica e diventa:
da cui
Se la lunghezza diventa il doppio del diametro la formula diventa:
da cui
Se cioè per bobine corte si può utilizzare la seguente formula:
BOBINE IN ARIA A PIÙ STRATI
Per bobine multi strato , sempre avvolte in aria, valgono ancora i valori fornite dalle formule sopra citate moltiplicato per il numero degli strati al quadrato.
Sempre per bobine corte a più strati si può utilizzare la seguente formula:
Semplice programma in Quick Basic compilato bobine.zip per i calcoli di cui sopra.
BOBINE CON NUCLEO
Le bobine con nucleo si possono dividere in tre categorie:
- su nucleo a barra (rod-core)
- su nucleo a olla (due conchiglie a tazza / pot-core)
- su nucleo toroidale.Una bobina percorsa da corrente genera un campo magnetico H pari a:
dove N = numero spire , I = Intensità corrente elettrica , l = lunghezza bobina
Dal campo magnetico si risale all'induzione magnetica B :
Dal rapporto dell'induzione e dal campo magnetico si ricava la permeabilità magnetica
per l'aria vale : (Henry/m)
Per i nuclei ferro magnetici µ é molto più alto. L'induttanza di un bobina é proporzionale al numero delle spire al quadrato e alla permeabilità magnetica µ del nucleo.
A = area nucleo e l= lunghezza nucleo
I costruttori di nuclei, a secondo del tipo di materiale usato, specificano il µ come permeabilità magnetica relativa a quella dell'aria.
Ad esempio il ferro-silicio µ > 5000, ferrite µ ħ 2000 e permalloy ħ 100.000
Nei nuclei toroidali poiché il flusso circola solo nel nucleo ( non aria -nucleo), il costruttore specifica un fattore Al definito come valore di induttanza equivalente ad un certo numero di spire avvolte su quel nucleo e pertanto:
Infatti pur non conoscendo le caratteristiche di un dato nucleo toroidale si può risalire ad Al avvolgendo una spira (o 10) e misurare quanto vale la sua induttanza in µH cosi si può applicare la formula per determinare le spire necessarie per avere una certa L (µH) voluta.
Calcolo impedenze su nucleo di lamierini al silicio
Nuclei in ferroxube