Cívky

(vhodné i pro ZŠ)

Pasivní elektronický prvek, který realizuje základní obvodový parametr indukčnost, je cívka (induktor). Prochází-li elektrický proud cívkou, vzniká magnetický tok

Φ = L · I [Wb, H, A].

Cívka je tvořena závity vodiče v jedné nebo několika vrstvách. Je navržena tak, aby vytvořila vlastní indukčnost L požadované velikosti.

Nejdůležitějším parametrem cívky je jmenovitá indukčnost. Jmenovitá indukčnost cívky určuje výrobcem garantovanou hodnotu v H, v praxi jsou nečastější hodnoty mH a μH.

Další uváděné parametry cívky jsou ztrátový činitel tgδ a činitel jakosti Q.

Ztrátový činitel

tgδ = R_S / L_S [Ω, H]

kde R_S– sériový ztrátový odpor

L_S– sériová indukčnost

Činitel jakosti

Q = 1 / tgδ = L_S / R_S [H, Ω]

Podle konstrukce se cívky dělí na 2 základní skupiny.

Cívky bez jádra (vzduchové), např. samonosné, plošné ap. Jsou určeny převážně pro vf. obvody.

Cívky s jádrem (převážně s magnetického materiálu, který podstatně zvyšuje indukčnost cívky, vzhledem k provedení bez jádra). Jádra pro vyšší kmitočty bývají z feritu.

Je-li cívka připojena ke stejnosměrnému napětí, dochází k přechodovému ději. Proud narůstá na maximální hodnotu postupně, dochází ke zpoždění proudu za napětím. Střídavému napětí o frekvenci f klade cívka střídavý odpor označovaný jako induktivní reaktance X_L.

X_L = ω·L = 2π·f·L [Ω; Hz, H]

Výpočet indukčnosti jednovrstvé vzduchové cívky:

L = k · D/l · N · 10^-3[H, cm]

kde L – indukčnost cívky [H]

k – konstanta zohledňující poměr D/l

D – průměr cívky [cm]

l – délka cívky [cm]

N – počet závitů.