Nei circuiti elettrici alternati, la tensione cambia polarit? fino a 60 volte al secondo con ogni terminale che cambia da positivo a negativo e viceversa. Normalmente, tali rapidi cambiamenti di tensione produrrebbero fluttuazioni di potenza. Un induttore ? un componente che produce un campo elettromagnetico in risposta alla corrente elettrica che scorre attraverso un filo a spirale. La forza di un induttore dipende dalla corrente applicata, dal nucleo dell’induttore e dal numero di spire nella bobina del filo che forma l’induttore. Un induttore con nucleo d’aria ? una bobina di filo senza nucleo solido all’interno della bobina.
L’aria ha una bassa conduttivit? elettrica e quindi produce il pi? debole di tutti i campi magnetici in opposizione al flusso di corrente. La formula per l’induttanza di un induttore a nucleo d’aria a strato singolo pu? essere espressa come d2n2/18d+40z. D rappresenta il diametro della bobina, n rappresenta il numero di spire della bobina ez rappresenta la lunghezza dell’induttore. Tutte le unit? sono espresse in pollici. L’induttanza viene misurata in microhenry, o ?H.
Uno dei maggiori vantaggi di un induttore con nucleo d’aria ? la minima perdita di segnale che si verifica a intensit? del campo magnetico pi? elevate. Con nuclei ferromagnetici come il ferro, il nucleo pu? saturarsi magneticamente quando il campo magnetico ? troppo forte. Ci? porta a una perdita di induttanza, ma un induttore con nucleo d’aria non ha questo problema. Un induttore con nucleo d’aria pu? trasportare frequenze elettromagnetiche fino a 1 GHz, ma gli induttori con nucleo ferromagnetico tendono a subire perdite quando la frequenza supera i 100 MHz.
Ci sono anche svantaggi inerenti agli induttori a nucleo d’aria: lo svantaggio principale ? il numero di spire in una bobina necessari per ottenere la stessa induttanza che si verificherebbe in un induttore a nucleo solido. La bassa conduttivit? elettrica dell’aria si traduce in una bassa permeabilit? magnetica e quindi in una minore induttanza. Inoltre raccolgono e trasferiscono pi? facilmente le interferenze elettromagnetiche perch? non ci sono percorsi magnetici chiusi negli induttori del nucleo d’aria.
I trasmettitori radio utilizzano al massimo gli induttori con nucleo d’aria per ridurre al minimo le vibrazioni armoniche derivanti dalle onde elettromagnetiche che li attraversano. Gli altoparlanti stereo hi-fi li includono anche per garantire la minima distorsione del suono. Induttori a nucleo d’aria pi? piccoli si vedono sui circuiti stampati per componenti elettronici perch? ci sono generalmente basse tensioni e basse correnti che viaggiano lungo quei percorsi.