Dans les circuits électriques alternatifs, la tension change de polarité jusqu’à 60 fois par seconde, chaque borne passant du positif au négatif et inversement. Normalement, de tels changements rapides de tension produiraient des fluctuations de puissance. Un inducteur est un composant qui produit un champ électromagnétique en réponse au courant électrique circulant dans un fil enroulé. La force d’un inducteur dépend du courant appliqué, du noyau de l’inducteur et du nombre de tours dans la bobine de fil formant l’inducteur. Un inducteur à noyau d’air est une bobine de fil sans noyau solide à l’intérieur de la bobine.
L’air a une faible conductivité électrique et produit donc le plus faible de tous les champs magnétiques en opposition au flux de courant. La formule d’inductance d’un inducteur à noyau d’air à couche unique peut être exprimée sous la forme d2n2/18d+40z. D représente le diamètre de la bobine, n représente le nombre de tours dans la bobine et z représente la longueur de l’inducteur. Toutes les unités sont exprimées en pouces. L’inductance est mesurée en microhenries, ou H.
L’un des plus grands avantages d’un inducteur à noyau d’air est la perte de signal minimale qui se produit à des intensités de champ magnétique plus élevées. Avec les noyaux ferromagnétiques tels que le fer, le noyau peut devenir magnétiquement saturé lorsque le champ magnétique est trop fort. Cela conduit à une perte d’inductance, mais un inducteur à noyau d’air n’a pas un tel problème. Un inducteur à noyau d’air peut transporter des fréquences électromagnétiques jusqu’à 1 GHz, mais les inducteurs à noyau ferromagnétique ont tendance à subir une perte lorsque la fréquence dépasse 100 MHz.
Il existe également des inconvénients inhérents aux inductances à noyau d’air : le principal inconvénient est le nombre de spires dans une bobine nécessaire pour obtenir la même inductance que celle qui se produirait dans une inductance à noyau solide. La faible conductivité électrique de l’air se traduit par une faible perméabilité magnétique et donc une inductance plus faible. Ils captent et transfèrent également plus facilement les interférences électromagnétiques car il n’y a pas de voies magnétiques fermées dans les inducteurs à noyau d’air.
Les émetteurs radio utilisent au maximum les inducteurs à noyau d’air pour minimiser les vibrations harmoniques résultant des ondes électromagnétiques qui les traversent. Les haut-parleurs stéréo hi-fi les incluent également pour garantir une distorsion sonore minimale. Des inductances à noyau d’air plus petites sont visibles sur les cartes de circuits imprimés pour les composants électroniques, car il y a généralement de faibles tensions et de faibles courants circulant le long de ces voies.