¿Qué es un inductor de núcleo de aire?

En circuitos eléctricos alternos, el voltaje cambia la polaridad hasta 60 veces por segundo con cada terminal cambiando de positivo a negativo y viceversa. Normalmente, tales cambios rápidos en el voltaje producirían fluctuaciones de potencia. Un inductor es un componente que produce un campo electromagnético en respuesta a la corriente eléctrica que fluye a través de un cable en espiral. La fuerza de un inductor depende de la corriente que se aplica, el núcleo del inductor y el número de vueltas en la bobina de alambre que forma el inductor. Un inductor de núcleo de aire es una bobina de alambre sin núcleo sólido dentro de la bobina.

El aire tiene una baja conductividad eléctrica, por lo que produce el más débil de todos los campos magnéticos en oposición al flujo de corriente. La fórmula para la inductancia de un inductor de núcleo de aire de una sola capa se puede expresar como d ² n ² / 18d + 40z. D representa el diámetro de la bobina, n representa el número de vueltas en la bobina y z representa la longitud del inductor. Todas las unidades se expresan en pulgadas. La inductancia se mide en microhenries, o μH.

Una de las mayores ventajas de un inductor de núcleo de aire es la pérdida de señal mínima que se produce a mayores intensidades de campo magnético. Con núcleos ferromagnéticos como el hierro, el núcleo puede saturarse magnéticamente cuando el campo magnético es demasiado fuerte. Esto conduce a una pérdida de inductancia, pero un inductor de núcleo de aire no tiene ese problema. Un inductor de núcleo de aire puede transportar frecuencias electromagnéticas de hasta 1 GHz, pero los inductores de núcleo ferromagnético tienden a experimentar pérdidas cuando la frecuencia supera los 100 MHz.

También hay desventajas inherentes a los inductores de núcleo de aire: la principal desventaja es el número de vueltas en una bobina necesaria para lograr la misma inductancia que ocurriría en un inductor de núcleo sólido. La baja conductividad eléctrica del aire se traduce en baja permeabilidad magnética y, por lo tanto, menor inductancia. También captan y transfieren la interferencia electromagnética más fácilmente porque no hay vías magnéticas cerradas en los inductores de núcleo de aire.

Los transmisores de radio aprovechan al máximo los inductores de núcleo de aire para minimizar las vibraciones armónicas resultantes de las ondas electromagnéticas que viajan a través de ellos. Los altavoces estéreo de alta fidelidad también los incluyen para garantizar una distorsión de sonido mínima. Inductores de núcleo de aire más pequeños se ven en placas de circuito impreso para componentes electrónicos porque generalmente hay voltajes bajos y corrientes bajas que viajan a lo largo de esas rutas.