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+++ unita_2_4 [2016/04/20 14:22] – [2 Caratteristiche costruttive degli induttori] admin
@@ Linea 26: / Linea 26: @@
   * la corrente non può variare a gradino (l'induttanza ostacola le variazioni di corrente e la tensione autoindotta si comporta da forza-contro-elettromotrice)
-  *   *
+L'induttore presenta comportamenti simili - ma per fenomeni diversi - a quelli del condensatore; anche in questo caso abbiamo:
+  * transitori con costanti di tempo (`tau = L/R`) e grandezze che cambiano con legge esponenziale, ma dovuti a variazioni a gradino di corrente
+  * sfasamento tra tensione e corrente nei circuiti in alternata, ma questa volta con la tensione in anticipo rispetto alla corrente
+che verranno trattati nella materia di Elettronica ed Elettrotecnica.
+==== Induttore reale e parametri caratteristici ====
+Il comportamento di un induttore può essere studiato con il //circuito equivalente// di //figura 1//. Oltre al parametro principale, l'induttanza L, sono presenti:
+  * la capacità parassita C<sub>0</sub>, che tiene conto degli effetti capacitivi (dovuti alla presenza di conduttori separati da un isolante)
+  * la resistenza R<sub>S</sub>, che tiene conto di tutte le perdite presenti (dovute all'effetto Joule sui conduttori e alle perdite magnetiche per isteresi e correnti parassite)
+Con opportuni calcoli il circuito può essere trasformato in quello di //figura 2a// con solo due parametri((si noti che in questo caso il valore di induttanza cambia con la pulsazione, quindi con la frequenza)). Dal  diagramma vettoriale di //figura 2b// si vede che lo sfasamento non è 90° ma diminuito di un angolo δ detto** angolo perdita**.
+I principali parametri caratteristici di un induttore sono:
+    * l'induttanza (in genere compresa tra 1 μH e 1 H)
+    * la tolleranza
+    * l'angolo di perdita e il corrispondente fattore di perdita
+    * il fattore di merito Q
+    * la frequenza di risonanza
+    * il coefficiente di temperatura
+Il valore effettivo dell'induttanza può cambiare con la frequenza((ma anche per problemi di non-linearità negli induttori con nucleo)) e, come per resistori e condensatori, è contenuto in un intervallo definito dalla tolleranza. L'angolo di perdita deve essere il più basso possibile; dal suo valore dipendono le perdite nell'induttore((potenza dissipata o sprecata per effetto Joule e perdite magnetiche)) messe in evidenza dal fattore di perdita, definito come tangente di δ. La frequenza di risonanza indica la frequenza oltre la quale l'induttore si comporta da condensatore e non deve essere mai superata. Il coefficiente di temperatura definisce come cambia il valore dell'induttanza al variare della temperatura.
+Il fattore di merito (o di qualità) Q è un parametro che definisce la //qualità// di un induttore. Il suo valore si calcola con:
+`Q=(omega L)/R`
+e corrisponde all'inverso del fattore di perdita. Valori di Q elevati sono dunque desiderabili e corrispondono a basse perdite e induttanza elevata.
+==== Impiego ====
+Gli induttori vengono usati:
+  * per filtrare i segnali
+  * negli alimentatori
+  * per ridurre le emissioni e i disturbi dovuti alle interferenze elettromagnetiche
+  * nei sintonizzatori, per selezionare una banda di frequenze
+  * negli oscillatori, per generare segnali sinusoidali
+  * in generale per "smorzare" picchi di correnti e come elementi capaci di accumulare energia
 ===== 2 Caratteristiche costruttive degli induttori =====
+Gli induttori posso essere:
+  * senza nucleo (in aria), con perdite ridotte ma bassi valori di induttanza; possono lavorare anche ad alta frequenza
+  * con nucleo, con perdite molto maggiori e crescenti con la frequenza ma valori di induttanza molto maggiori; indicati in bassa frequenza
+Le due forme costruttivi principali sono:
+  * a solenoide (//figura 4a//), più semplice da realizzare
+  * toroidale (//figura 5b//), che ha caratteristiche migliori perché confina al suo interno il campo magnetico (emette e riceve meno disturbi) e presenta minore riluttanza e quindi maggiore induttanza
+Gli avvolgimenti sono realizzati con un filo di rame (isolato) sottile e a bassa resistenza. Per ottenere elevati valori di induttanza si possono sovrapporre più strati (//figura 4b//). Per limitare la capacità parassita si può utilizzare un avvolgimento a nido d'ape.
+Gli induttori con nucleo sono realizzati inserendo un materiale con buone proprietà magnetiche - alta permeabilità - all'interno dell'avvolgimento. Il valore dell'induttanza dipende dalla permeabilità di questo materiale quindi è molto più elevato che per induttori in aria. In genere il nucleo è realizzato con:
+  * leghe di ferro e silicio per induttori a bassa frequenza
+  * ferriti per induttori ad alta frequenza
+Le ferriti, che sono materiali ceramici, consentono di ottenere valori di induttanza elevati limitando le perdite e costituiscono l'unica alternativa agli induttori in aria quando si lavora in alta frequenza.
+Anche per gli induttori si usa un codice a bande colorate per indicare sul contenitore del componente il valore dell'induttanza. Le bande si leggono come per i resistori - due cifre significative seguite da un moltiplicatore - e il valore ottenuto è espresso in μH.
 ===== 3 Schermatura delle bobine =====
+Contro interferenze e disturbi da e verso altre apparecchiature. Schermi in bassa ed alta frequenza (figura 7).
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