1) Ορισμός της αυτεπαγωγής – έννοια του πηνίου
Αυτεπαγωγή ονομάζεται η ιδιότητα των αγωγών να εμφανίσουν ηλεκτρεγερτική δύναμη όταν διαρρέονται από ρεύμα μεταβαλλόμενης έντασης. Το μεταβαλλόμενο ρεύμα που διαρρέει τον αγωγό δημιουργεί μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, με αποτέλεσμα την εμφάνιση ηλεκτρεγερτικής δύναμης.
Ένας αγωγός με την μορφή σπειρώματος, δημιουργεί μεγαλύτερη συγκέντρωση της αυτεπαγωγής όταν διαρρέεται από ρεύμα! Η διάταξη αυτή αποτελεί ένα στοιχείο που ονομάζεται πηνίο.
2) Κατηγορίες πηνίων
Τα πηνία υψηλών συχνοτήτων χωρίζονται δύο κατηγορίες:
α) στα σωληνοειδή πηνία
β) στα κυψελοειδή πηνία.
α) Σωληνοειδή πηνία
Τα σωληνοειδή πηνία αποτελούνται από σύρμα μονόκλωνο εμαγιέ, το οποίο τυλίγεται πάνω σε ένα τύμπανο συγκεκριμένης διαμέτρου και σε συγκεκριμένο αριθμό σπειρών. Αν θέλουμε να κατασκευάσουμε ένα τέτοιο πηνίο, γνωρίζοντας την αυτεπαγωγή ο αριθμός των σπειρών του πηνίου θα δίνεται από την σχέση:
N=VL(102b + 45a) / a, όπου N ο αριθμός σπειρών, a η διάμετρος του τυμπάνου που τυλίγουμε το σύρμα, b το μήκος του πηνίου και L η αυτεπαγωγή του.
Για καλύτερη απόδοση θα πρέπει ο λόγος b/a να είναι περίπου 0,3 – 0,5 και c=0,707 (b/N).
β) Κυψελοειδή πηνία.
Τα κυψελοειδή πηνία τυλίγονται πάνω σε ένα μονωτικό τύμπανο καθορισμένου μήκους από σύρμα πολύκλωνο. Το πολύκλωνο σύρμα αποτελείται από πολλούς λεπτούς αγωγούς μονωμένους μεταξύ τους και χρησιμοποιούνται για την μείωση του επιδερμικού φαινόμενου. Έχουν το πλεονέκτημα της μεγάλης αυτεπαγωγής και του μικρού όγκου με μοναδικό μειονέκτημα τον χαμηλό συντελεστή ποιότητας Q.
Για να βελτιωθεί ο συντελεστής ποιότητας Q χρησιμοποιούνται πυρήνες κονιοποιημένου σιδήρου. Χρησιμοποιούνται για μια μεγάλη περιοχή συχνοτήτων από 50KHz έως 2MHz.
Η αυτεπαγωγή L ενός κυψελοειδούς πηνίου δίνεται από την σχέση:
L=0,315a²N² / 6a + 9b + 10c όπου N ο αριθμός σπειρών του πηνίου, a το πλάτος του πηνίου, b το μήκος του πηνίου και c η διάμετρος του πηνίου σε cm.
3) Πηνία με πυρήνα
Τα πηνία με πυρήνα περιέχουν έναν μαγνητικό πυρήνα, ο οποίος μπορεί να κινείται μέσα στο πηνίο με την χρήση ενός κοχλία. Τα πηνία αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως σε κυκλώματα πομπών και δεκτών για τον συντονισμό της συχνότητας. Το σπείρωμα του πηνίου βρίσκεται πολύ κοντά στον πυρήνα για μεγαλύτερη απόδοση του πηνίου.
