Che cos’è un ciclo di induzione?

Il circuito di induzione è una forma di tecnologia utilizzata per una varietà di scopi che si basa sulla scoperta di Michael Faraday della legge dell’induzione, nota anche come legge di Faraday, nel 1831. Il principio si basa sulle doppie proprietà magnetiche ed elettriche dei campi elettromagnetici che si generano nei circuiti elettrici. Un esempio comune in cui viene utilizzato un circuito a induzione a partire dal 2011 è nei cavi elettrici interrati agli incroci del traffico automobilistico. Una corrente costante che passa attraverso il campo sarà disturbata quando un metallo ferroso come l’acciaio si avvicina ad esso e questo può essere utilizzato per attivare i controlli dei segnali stradali. Anche i circuiti di induzione stanno diventando sempre più diffusi per soddisfare le esigenze delle persone con problemi di udito e che fanno affidamento su apparecchi acustici.

Il telaio in acciaio di un’auto così come i veicoli più leggeri come le biciclette disturberanno il flusso di corrente in un circuito a induzione mentre si spostano fino a un incrocio. Tali incroci sono dotati di circuiti in grado di rilevare quanti veicoli si trovano in una linea e regolare la frequenza del segnale per migliorare il flusso del traffico. Sebbene questo non sia l’unico modo per controllare automaticamente il traffico agli incroci, è considerato più pratico ed economico rispetto ai metodi che utilizzano telecamere o sensori a infrarossi basati sul calore montati sulle luci di segnalazione stesse per rilevare i veicoli.

La potenza dei circuiti a induzione per il controllo del traffico viene amplificata utilizzando materiali altamente conduttivi per i fili del circuito come ferro, acciaio e rame e posizionando cavi di induttanza sovrapposti uno sopra l’altro in una serie di cerchi di fili leggermente decentrati o rettangoli. Questo è utile per rilevare biciclette o motociclette poiché hanno una massa metallica totale molto più piccola di quella delle auto o dei camion. La frequenza di tali spire è solitamente nell’intervallo da 20,000 a 30,000 hertz e, quando un’auto o un altro oggetto conduttore passa su di esse, il campo magnetico presente nell’anello di induzione viene amplificato dal metallo aggiuntivo, che funge da nucleo esteso per il cablaggio stesso. Questa amplificazione magnetica impedisce il flusso di corrente elettrica nel circuito in quanto agisce come una sorta di interruzione dell’induttanza sulla corrente alternata standard (CA) utilizzata. Tali cambiamenti sono monitorati da circuiti di controllo per registrare quante auto sono presenti, o un livello di massa metallica complessiva in ogni punto in un attraversamento semaforico, in modo che le luci possono essere cambiate di conseguenza.

Un’altra applicazione comune a partire dal 2011 per il principio del circuito di induzione è quella di un dispositivo basato sulla stanza per aumentare l’efficacia degli apparecchi acustici. Un anello di filo viene in genere eseguito attorno al perimetro di una stanza in cui si svolgono lezioni o altri incontri, noto come anello di induzione a frequenza audio (AFIL). Possono anche essere posizionati intorno al perimetro interno delle auto e, nel Regno Unito, sono un requisito in tutti i taxi pubblici. La tecnologia degli apparecchi acustici che attinge al circuito di induzione per amplificare i suoni era originariamente pensata per catturare il campo magnetico generato da un telefono per amplificare il segnale sonoro, ed era nota come interruttore telefonico o telecoil sull’apparecchio acustico.

Quando qualcuno parla in un microfono in una stanza del genere o come un tassista, il circuito di induzione mostra alterazioni corrispondenti nel suo campo magnetico, che l’apparecchio acustico rileva e traduce in suono. Questo è importante per i non udenti, poiché gli apparecchi acustici sono spesso inefficaci nel trasmettere suoni precisi a distanza all’utente. Man mano che un’onda sonora diventa sempre più distante, i suoi elementi di frequenza più elevata che rendono il discorso comprensibile svaniscono, così come il volume complessivo. Questo, insieme al rumore di distorsione di fondo mescolato, sono elementi del suono per i quali gli apparecchi acustici non possono compensare e un circuito di induzione in una stanza nega questi effetti simultaneamente per tutti coloro che stanno usando un apparecchio acustico.