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Cose da sapere su bobine, avvolgimenti e bobine di reattanza

• Struttura e funzionamento dei componenti

• Dove vengono utilizzate bobine e avvolgimenti?

• Cosa tenere in considerazione durante l'acquisto?

• Conclusioni

 

Struttura e funzionamento dei componenti

Le bobine semplici sono composte da un filo di rame spesso avvolto in modo che le spire siano ravvicinate l'una all'altra. Si collega a entrambe le estremità in due contatti con i quali la bobina viene inserita nel circuito.

Se viene applicata una corrente alla bobina, attorno al conduttore avvolto si crea un campo magnetico che si sovrappone più volte, a seconda delle dimensioni, della corrente e del numero di spire della bobina. Più le spire sono adiacenti nello spazio più stretto possibile, più il campo magnetico dei singoli conduttori si sovrappone e più grande è il campo accumulato della bobina. Si parla anche di una maggiore induttanza della bobina.

Questo fenomeno si chiama autoinduzione e può essere utilizzato in molti casi. Se viene applicata corrente alla bobina, questa crea prima il suo campo magnetico prima di trasmettere la corrente. Se viene applicata una corrente a un circuito con induttanza integrata, nella bobina si crea una tensione di induzione causata dall'autoinduzione della bobina. Questa tensione dipende dalla variazione della corrente e dell'induttanza della bobina. È rivolto in senso contrario alla sua origine, cioè alla tensione applicata, e garantisce quindi che la corrente nel circuito non si interrompa bruscamente, ma si riattivi lentamente t. Lo stesso vale per la corrente di caduta. La corrente non diminuisce in modo radicale, ma diminuisce gradualmente. In caso di corrente alternata con costante variazione di tensione, una bobina funge da resistenza induttiva, che garantisce uno spostamento di fase in cui la corrente della tensione si interrompe.

L'induttanza della bobina e quindi la forza dell'effetto dipendono da diversi fattori. Oltre al numero di spire e alle dimensioni della bobina, questo include anche il materiale all'interno del componente. Spesso il filo viene avvolto intorno a un materiale ferromagnetico, cioè magnetizzabile. Si tratta spesso di ferro, ma può essere utilizzato anche per esempio zinco. Questo aumenta l'induttanza rispetto a una cosiddetta bobina d'aria che esce senza un nucleo. In questo modo sono necessari meno giri, il che riduce i costi. Tuttavia, in caso di elevata frequenza di corrente alternata o di elevata corrente, una bobina con nucleo può "saturare". Questo fa sì che il nucleo perda il suo effetto e che l'induttanza si riduca drasticamente. Il vantaggio delle bobine d'aria è che la loro induttanza è sempre costante.

L'induttanza è quindi un compatto riepilogo delle proprietà elettriche di una bobina e combina tutte queste proprietà come un valore. Ciò garantisce una facile confrontabilità.

Oltre all'auto-induzione, può essere causata anche un'induzione esterna. Se due bobine sono tenute l'una accanto all'altra e su una di queste è applicata una corrente, è possibile misurare una corrente indotto nell'altra bobina. Questo effetto può essere utilizzato sia per la trasmissione wireless di corrente, come ad esempio durante la ricarica induttiva di auto, sia per trasformare la corrente in tensioni più basse o più alte.

Inoltre, sono disponibili diverse forme di induttanza. Esistono sia bobine ad anello avvolgenti che bobine a barra, in cui il filo è posizionato attorno a un nucleo a forma di cilindro. Inoltre, in Conrad si possono trovare bobine SMD per il montaggio direttamente sul circuito stampato. Questi sono adatti a diversi settori di impiego.

 

Dove vengono utilizzate bobine e avvolgimenti?

Il campo di applicazione di bobine e avvolgimenti è molto vario. Le bobine vengono utilizzate in reti a corrente alternata per la compensazione della potenza reattiva. Compensano la potenza reattiva risultante da carichi capacitivi, ad esempio causati da cavi di terra. Lo starter funziona come una resistenza reattiva. Può quindi essere utilizzato anche per generare intenzionalmente uno sfasamento in cui l'intensità di corrente della tensione si riduce.

Anche nei trasformatori sono presenti bobine. Se due bobine sono montate in parallelo, la tensione viene trasformata in rapporto ai numeri di spire l'una rispetto all'altra. Se, ad esempio, la bobina primaria ha 50 spire e la secondaria 100, la tensione viene raddoppiata.

Il principio dell'induzione esterna viene utilizzato anche per le bobine di accensione. In questo modo la bobina secondaria ha un numero di spire notevolmente maggiore, in modo che una bassa tensione venga trasformata in una tensione molto elevata, che viene utilizzata per la formazione di scintille. In questo modo si può accendere il gas in uscita.

Le bobine vengono inoltre utilizzate in circuiti oscillanti. L'energia viene sostituita periodicamente tra un condensatore e una bobina. Tali circuiti oscillanti vengono utilizzati, ad esempio, nella tecnologia radio per selezionare determinate frequenze e sono noti anche come collegamenti LC. Circuiti simili si trovano anche, ad esempio, nei filtri passa-alto e vengono utilizzati per il filtraggio di determinate frequenze.

 

Cosa tenere in considerazione durante l'acquisto?

La bobina più adatta alle vostre esigenze dipende in particolare dal campo di applicazione in cui deve essere utilizzata. Per trovare il componente perfetto per il vostro scopo di utilizzo, vale la pena prestare attenzione ad alcuni dati di base.

A seconda di come viene prodotto l'induttanza - quanti giri ha, di cosa è fatto il nucleo ferromagnetico o la sezione del conduttore - ha un'induttanza di >1> induttanza diversa. L'altezza di questo valore è determinante per la regolazione. Se nel circuito è necessario una bobina, è necessario calcolare l'induttanza di cui deve disporre e selezionare il componente corretto in Conrad. L'unità di misura per l'induttanza è Henry.

A tale scopo, nella pagina del prodotto è possibile trovare la corrente nominale e la tensione nominale per cui è stata progettata la rispettiva bobina. Si tratta del valore di corrente massimo che può essere diretto attraverso la bobina. Questo valore non deve essere superato, altrimenti il filo di rame si surriscalda e il componente viene danneggiato. Sussiste il rischio di incendio.

Inoltre, è importante prestare attenzione alla resistenza ohmica (R in Ohm) della bobina. Si tratta della resistenza del filo di rame. Questo limita la corrente nominale massima e garantisce, ad esempio nel circuito AC, che lo spostamento di fase non sia esattamente di 90 gradi. Nei trasformatori provoca perdite di efficienza. Dovrebbe quindi essere il più basso possibile.

Per il montaggio su circuiti stampati si consigliano induttori SMD . SMD è l'acronimo di "surface mounted device" e indica bobine costruite appositamente per questo scopo.

 

Conclusioni

L'effetto induttivo di bobine e reattanze può essere utilizzato in molti modi sia con corrente alternata che continua. Dal trasformatore allo spostamento di fase in corrente alternata fino al crossover di frequenza ci sono diversi campi di applicazione. Per ogni scopo di utilizzo, Conrad è in grado di trovare il componente giusto.

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