Induttore www.tool-tool.com

L'induttore è un componente elettrico che genera un campo magnetico al passaggio di corrente elettrica (continua o alternata od impulsiva).

Nella teoria dei circuiti l'induttore è un componente ideale (la cui grandezza fisica è l'induttanza) in cui tutta l'energia elettrica assorbita è immagazzinata nel campo magnetico prodotto. Gli induttori reali, realizzati con un avvolgimento di un filo conduttore, presentano anche fenomeni dissipativi e capacitativi di cui si deve tenere conto.

Inoltre nei circuiti in regime sinusoidale permanente l'induttore determina una differenza di fase di 90 gradi fra la tensione applicata e la corrente che lo attraversa: in particolare, in queste condizioni di funzionamento la corrente che attraversa un induttore ideale risulta essere sfasata in ritardo di un quarto di periodo rispetto alla tensione applicata ai suoi morsetti.

Gli induttori sono impiegati in una varietà di dispositivi elettrici ed elettronici, tra i quali i trasformatori ed i motori elettrici nonché in svariati circuiti a corrente alternata ad alta frequenza.

Realizzazione

Un induttore è costituito da un avvolgimento di materiale conduttivo, generalmente filo di rame ricoperto da una sottile pellicola isolante. In pratica si può assumere un induttore come un solenoide. Per aumentare l'induttanza si usa spesso realizzare l'avvolgimento su un nucleo di materiale con elevata permeabilità magnetica (ad es.: ferriti). Un induttore può anche essere inserito in un circuito integrato. In questo caso comunemente si usa l'alluminio come materiale conduttore. È, tuttavia, raro che un induttore sia inserito in un circuito integrato: limiti pratici rendono molto più comune l'uso di un circuito chiamato "giratore" che usa un condensatore per simulare il comportamento di un induttore. Piccoli induttori usati per frequenze molto alte sono talvolta realizzati con un semplice filo che attraversa un cilindro o una perlina (piccolo anello) di ferrite.

[modifica] Induttanza

L'induttore è l'elemento fisico, la sua grandezza fisica si chiama induttanza. Naturalmente, il filo di rame ha una resistenza elettrica, particolarmente alle alte frequenze (effetto pelle), e tra le spire vicine vi è un accoppiamento capacitivo. Inoltre, vanno tenute presenti le perdite nel nucleo magnetico eventualmente introdotto. Questi ed altri fenomeni parassiti (parassiti perché non voluti) differenziano l'induttore reale dall'induttore ideale. Spesso, nella pratica l'induttore viene chiamato con la sua grandezza fisica (induttanza).

[modifica] Energia

L'energia immagazzinata nell'induttore (misurata in Joule nel SI) è uguale alla quantità di lavoro richiesta per ottenere la corrente che scorre in esso e quindi per generare il campo magnetico. Questa è data da:

dove I è la corrente che scorre nell'induttore e L l'induttanza. W invece corrisponde all'energia immagazzinata nell'induttore, infatti viene anche espressa con questa lettera dell'alfabeto.

[modifica] Nei circuiti elettrici

Induttore di precisione per esperimenti in fisica

Un induttore si oppone solo alle variazioni di corrente. Se fosse ideale non presenterebbe nessuna resistenza alla corrente continua se non quando viene attivata e quando viene tolta (in questi fenomeni transitori l'induttore tende a smorzare le variazioni della corrente). Ma l'induttore reale presenta una resistenza elettrica non nulla e, quindi, il circuito in cui è inserito spende energia anche per mantenere una corrente costante che non varia il campo magnetico creato, ma si dissipa nella resistenza presentata dal filo di rame. In generale, trascurando i fenomeni parassiti (resistenza e capacità), la relazione tra la tensione applicata agli estremi dell'induttore con induttanza L e la corrente i(t) che varia nel tempo e scorre nell'induttore è descritta dall'equazione differenziale:

se ne deduce che se una corrente variabile nel tempo, come ad esempio una corrente alternata sinusoidale, scorre nell'induttore, una tensione variabile nel tempo (alternata nel caso di corrente alternata) o forza elettromotrice (abbr. f.e.m.) viene indotta ai capi dell'induttore stesso. Questa relazione può essere dedotta dalle equazioni di base dell'elettromagnetismo considerando i fenomeni di induzione elettromagnetica (legge di Faraday-Neumann-Lenz) e la relazione costitutiva del campo magnetico prodotto da un solenoide. Infatti essendo il campo magnetico B prodotto da un solenoide:

(con N numero di spire, l lunghezza del solenoide, u permeabilità magnetica del mezzo posto all'interno al solenoide ed I intensità di corrente che vi scorre) se la corrente I che scorre nel solenoide/induttore è variabile nel tempo, anche B sarà variabile nel tempo. Essendo B variabile nel tempo, si produce una variazone di flusso del campo magnetico concatenato con il solendoide stesso il che produce, per la legge di Faraday-Neummann-Lenz, un f.e.m. auto-indotta ai capi dellì'induttore. Questa differenza di potenziale indotta si oppone, per la legge di Lenz alla causa che l'ha generata ovvero alla corrente variabile che scorre inizialmente sull'induttore (tramite quindi una corrente di segno opposto) da cui l'opposizione dell'induttore alle variazioni di corrente stessa di cui prima. L'energia elettrica iniziale perduta viene immagazzinata sotto forma di energia del campo magnetico nel solenoide/induttore e poi nuovamente rilasciata in forma di energia elettrica (corrente) al cessare dell'alimentazione elettrica dell'induttore, da cui l'aggettivo di elemento 'reattivo' riferito a tale componente.

L'ampiezza della f.e.m. è correlata con l'intensità della corrente e con la frequenza delle sinusoidi dalla seguente equazione:

dove ω è la pulsazione della sinusoide legata alla frequenza f da:

ω = 2πf

Si definisce reattanza induttiva (dimensionalmente uguale alla resistenza ed alla reattanza capacitiva):

dove XL è la reattanza induttiva, ω è la pulsazione, f è la frequenza Hertz, e L è l'induttanza.

La reattanza induttiva è la componente immaginaria positiva dell'impedenza. L'impedenza complessa di un induttore è data da:

dove j è l'unità immaginaria.

A meno di fenomeni parassiti come dissipazioni presenti nei casi reali, l'induttore ideale ha quindi impedenza puramente immaginaria pari alla sua reattanza indicando con essa la sua capacità di immagazzinare energia magnetica.

[modifica] Reti di induttori

Se vi sono più induttori in parallelo nell'ipotesi che la mutua induzione tra di loro sia trascurabile, sono equivalenti ad un unico induttore con induttanza equivalente (Leq):

Infatti la corrente che viene iniettata su tale rete si distribuisce tra in vari induttori in maniera tale che i prodotti delle loro induttanze per le correnti che li attraversano siano eguali. Questo in virtù del fatto che se la corrente iniettata varia nel tempo, la differenza di potenziale ai capi dei vari induttori deve essere eguale.

Se consideriamo induttori in serie la corrente che li attraversa è la stessa, se la loro mutua induzione è trascurabile, il flusso concatenato all'insieme degli induttori è pari alla somma del flusso concatenato ad ogni singolo elemento.

Ne segue:

[modifica] Applicazioni

Un induttore assomiglia ad un elettromagnete come struttura, ma è usato per uno scopo diverso: immagazzinare energia in un campo magnetico.

Un'applicazione molto comune è negli alimentatori a commutazione (ad esempio: gli alimentatori per computer) che, rispetto agli alimentazioni tradizionali lineari, hanno un rendimento maggiore.

Per la loro capacità di modificare i segnali in corrente alternata, gli induttori sono usati nell'elettronica analogica e nel trattamento dei segnali elettrici, incluse le trasmissioni via etere.

Visto che la reattanza induttiva XL cambia con la frequenza, un filtro elettronico può usare induttori assieme a condensatori ed altri componenti per filtrare parti specifiche dello spettro di frequenza di un segnale. Due o più induttori (con il campo magnetico in comune) costituiscono un trasformatore comunemente usato sia negli apparati elettronici che in elettrotecnica.

[modifica] Fattore Q

Un induttore ideale non presenta fenomeni dissipativi: l'energia immagazzinata nel campo magnetico viene restituita integralmente. In un induttore reale la corrente percorre un filo conduttore, con una sua resistenza, e genera un campo magnetico che attraversa il nucleo (se presente) ed eventuali altri oggetti nelle vicinanze (schermature o altro). La resistenza nel filo a frequenze elevate aumenta per l'effetto pelle, proporzionale in modo approssimativo con la radice quadrata della frequenza. Il nucleo ed eventuali materiali magnetici nelle vicinanze hanno un'isteresi che determina perdite proporzionali alla frequenza e correnti parassite proporzionali con il quadrato della frequenza. Se i materiali vicini sono conduttori avremo solo perdite per correnti parassite (proporzionali al quadrato della corrente). Tutto questo viene indicato mediante un fattore di qualità Q (in inglese: Q factor):

Più grande è il suo valore, migliore è il rendimento dell'induttore. In pratica è una funzione piuttosto complessa della frequenza (la frequenza compare al numeratore in ω, la pulsazione, ma la resistenza R che compare al denominatore è, come detto, fortemente legata ad essa). Si dovrà scegliere l'induttore in corrispondenza del massimo di questa funzione. In tutto questo non si è tenuto conto dei fenomeni di saturazione (corrente troppo intensa) che determinano un crollo dell'induttanza e quindi del fattore Q e che vanno anche tenuti presenti nella scelta dell'induttore.

[modifica] Formule per il calcolo dell'induttanza

1. Formula per il calcolo dell'induttanza in un induttore con nucleo magnetico chiuso:

R = Riluttanza del circuito magneticoL = Induttanza in henry (H)μ0 = Permeabilità magnetica assoluta dell'aria (praticamente uguale a quella dello spazio vuoto) = 4π × 10-7 N/A2μr = permeabilità relativa del materiale costituente il nucleo magneticoN = numero di spireA = area della sezione del nucleo magnetico in metri quadri (m2)l = lunghezza del nucleo in metri (m)

2. Induttanza di un filo diritto conduttore:

L = induttanza in Hl = lunghezza del conduttore in metrid = diametro del conduttore in metri

Quindi un conduttore lungo 10 mm con un diametro di 1 mm ha un'induttanza di circa 5,38 nH ma lo stesso filo lungo 100 mm ha un'induttanza di 100 nH.

3. Induttanza di un induttore corto cilindrico senza nucleo magnetico in funzione dei suoi parametri geometrici:

(è disponibile un calcolatore on line. Vedi nota:[1])

L = induttanza in µHr = raggio esterno dell'avvolgimento in pollicil = lunghezza dell'avvolgimento in polliciN = numero di spire

4. Induttanza di un induttore cilindrico a più strati in aria (senza nucleo magnetico):

L = induttanza in µHr = raggio medi dell'avvolgimento in pollicil = lunghezza degli avvolgimenti in polliciN = numero di spired = spessore degli avvolgimenti (cioè raggio esterno meno raggio interno)

5. Induttanza di un filo avvolto a spirale piatta senza nucleo magnetico:

L = induttanza in Hr = raggio medio della spirale in metriN = numero di spired = spessore dell'avvolgimento (cioè raggio esterno meno raggio interno)

Quindi un avvolgimento a spirale di 8 spire, raggio medio di 25 mm e spessore di 10 mm dovrebbe avere un'induttanza di 5,13 µH.

6. Induttanza di un avvolgimento su un materiale magnetico di forma toroidale (di sezione circolare) di cui sia nota la permeabilità magnetica relativa μr:

L = induttanza in Hμ0 = permeabilità del vuoto = 4π × 10-7 H/mμr = permeabilità relativa del materiale magneticoN = numero di spirer = raggio dell'avvolgimento in metriD = diametro totale del toroide in metri

Le formule riportate sopra danno risultati approssimativi (specialmente la seconda, quella di un filo conduttore diritto). La più precisa è la sesta che si riferisce ad un induttore toroidale.

Va notato che, negli avvolgimenti circolari, l'induttanza è proporzionale al quadrato del numero delle spire. Questo è utile nella pratica perché, nota l'induttanza ed il numero di spire di un induttore, si può facilmente modificarne l'induttanza variando il numero di spire con una discreta precisione.

[modifica] Storia

Nel 1885, William Stanley, Jr. realizzò il primo induttore basandosi su un'idea di Lucien Gaulard e John Gibbs. Era il precursore del moderno trasformatore.

[modifica] Immagini

Immagini di induttori per circuiti stampati:

• Induttore per circuito stampato

• Vista esplosa dello stesso induttore

• Induttore per circuito stampato con le spire realizzate sul circuito stampato stesso

• Vista esplosa dello stesso induttore

Varie forme di nuclei magnetici per induttanze (immagini realizzate al computer):

• Nucleo C

• Nucleo U

• Nucleo E

• Nucleo ER

• Nucleo EFD

• Nucleo toroidale

• Nucleo EP

• Nucleo RM

[modifica] Sinonimi

Induttanza, bobina, avvolgimento induttivo, reattore, solenoide.

[modifica] Note

1. ^ Calcolatore on line per induttore (sia in pollici che centimetri). 66pacific.com Resources for amateur scientists

[modifica] Voci correlate

• Condensatore
• Induttanza
• Autoinduzione
• Mutua induzione
• Legge di Lenz
• Elettromagnete
• Convertitore buck
• Convertitore boost
• Convertitore buck-boost
• Convertitore DC-DC
• Fattore Q
• Induzione elettromagnetica
• Circuito RL
• Circuito RLC
• Trasformatore
• Giratore

引用出處：

http://it.wikipedia.org/wiki/Induttore

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、SMD一体化粉末合金電感全自動無人化設備、common mode電感全自動設備、PCBN刀具、PCD刀具、單晶刀具、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、航空機械鉸刀、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com/ / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

Bewise Inc. www.tool-tool.com

ようこそＢｅｗｉｓｅ　Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は：

（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ

（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

（４）航空エンド・ミル設計

（５）超高硬度エンド・ミル

（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

（７）医療用品エンド・ミル設計

（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計

弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給

（４）オートメーション整備調達

（５）スポット対応～流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.