Inductor núcleo de aire

Bobina con núcleo de aire

La bobina o inductor de núcleo de aire está formado por una espiral de cobre usado un núcleo de papel o cartón o también sin ningún tipo de núcleo, en algunos casos se puede encontrar con una especie de pegamento que evita que las esperas se deformen.

Maneja una excelente respuesta en frecuencia debido a que no cuenta con un nucleo fisico donde se puedan producir pérdidas, sin embargo, con este tipo de bobinas no se pueden conseguir altos niveles de inductancia.

Pie de imagen:Bobina nucleo de aire

Uso de bobina de núcleo de aire

Se usan en sistemas de radiofrecuencia donde se requiere manejar altas frecuencias y mucha estabilidad, también se puede ver su uso en algunos amplificadores de sonido como Red de Zobel

Calculo de bobinas con núcleo de aire

Para calcular la inductancia de una bobina de aire requiere conocer la permeabilidad magnética del núcleo, en este caso el núcleo de la bobina es el aire y su valor es:

$\mu_0$ está expresado en Henrio por metro, es decir: H/m.

Sin embargo el cálculo usando esta ecuación suele ser complejo debido que se deben considerar diversos factores, es por esto que popularmente se usa una fórmula empírica llamada fórmula de Wheeler, la cual ofrece una buena aproximación del valor de la inductancia y se basa en algunas mediciones básicas.

Pie de imagen:

Donde:

• $N$: número de vueltas de la bobina
• $a$: Área transversal de espira en $cm^2$
• $l$: Longitud de la bobina
• $L$: Inductancia en microHenrios (uH)

El área (a) se calcula usando del diámetro de la bobina.

Cálculo de inductor de núcleo de aire

Vamos a calcular la inductancia de una bobina con núcleo de aire la cual tiene 100 vueltas con alambre esmaltado calibre AWG 14 (1.63mm de diámetro) y el diámetro de la bobina es de 8 mm.

Para resolver vamos a marcar las variables que tenemos:

N=100 d= 8mm

para calcular la longitud de la bobina multiplicamos N por el diámetro del hilo, esto nos da:

La fórmula principal está expresada en cm, así que en vez de usar 163 mm usaremos 16.3 cm

Para el calculo del area llevamos los 8 mm a cm los que nos da 0.8 cm

Con estos datos ya podemos calcular la inductancia de un inductor de núcleo de aire usando la ecuación $(2)$.