Powietrzna czy z rdzeniem ferrytowym – która cewka jest lepsza?

Cewki bywają nazywane także dławikami indukcyjnymi. Ich najważniejszym zadaniem jest zapobieganie niepożądanym zmianom natężenia prądu. Cewki to niewielkie elementy, których budowa jest mało skomplikowana, ale działanie nie do przecenienia! Stosuje się je w elektronice analogowej, gdzie są nieodłącznym elementem konstrukcyjnym, a także w urządzeniach elektronicznych.

Jak zbudowana jest cewka powietrzna i cewka z rdzeniem ferrytowym?

Cewka, jak już wcześniej wspominaliśmy, ma bardzo prostą budowę. Składa się z określonej ilości zwojów drutu miedzianego o różnej grubości, który jest nawinięty spiralnie na rdzeń magnetyczny albo bez żadnego rdzenia. Kiedy cewka jest pozbawiona rdzenia, mamy do czynienia z cewką powietrzną. Gdy drut jest nawinięty wokół rdzenia ferrytowego, mówimy o cewkach z rdzeniem ferrytowym. Ich cechą charakterystyczną jest wysoka wartość Q i doskonała stabilność. Niektóre cewki ze rdzeniem ferrytowym mają także szczelinę powietrzną.

Do czego służą cewki?

Cewki to elementy indukcyjne, które służą do filtrowania napięcia, a w połączeniu z kondensatorami do wybierania albo tłumienia pewnych częstotliwości. Stosuje się je po to, aby tłumić niepożądane sygnały, czyli zakłócenia. Są elementami inercyjnymi, a więc ich zadanie polega na gromadzeniu energii w polu magnetycznym. Kiedy cewka zostanie połączona z kondensatorem, otrzymamy obwód rezonansowy, który działa jako rezonator i może zostać odpowiednikiem układu drgań mechanicznych. Tego typu układy są do dziś wykorzystywane w radiotechnice. Są jednym z ważniejszych elementów różnych urządzeń elektrycznych i elektronicznych.

Czym charakteryzują się cewki z rdzeniem ferrytowym?

Ferryt to materiał magnetyczny o wysokim poziomie właściwości magnetycznych. Stosuje się go jako rdzeń w cewkach na wysokie częstotliwości. Charakteryzuje się dużym oporem elektrycznym oraz małą indukcją nasycenia. Cewki z takim rdzeniem świetnie sprawdzają się w roli tłumików niepożądanych sygnałów, gdyż mają wysoką impedancję w dużym zakresie częstotliwości. W cewkach z rdzeniem ferrytowym występuje zjawisko nasycenia, gdy przekroczona zostanie określona ilość prądu przez nie płynącego.

Czym charakteryzują się cewki powietrzne?

Cewki powietrzne są pozbawione rdzenia, w jego miejscu występuje powietrze. W przypadku tego rodzaju cewek zastosowany do ich budowy drut musi być tak sztywny, aby stworzona z niego spirala nie mogła się sama rozwinąć. Ich cechą charakterystyczną jest indukcyjność niezależnie od prądu przez nie płynącego. Wyróżnia je brak strat w rdzeniu, dzięki czemu mogą pracować przy większej mocy.

Zasadnicze różnice między cewkami powietrznymi i cewkami z rdzeniem ferrytowym

Niezależnie od tego, na jaki rodzaj cewki się zdecydujemy, powinniśmy mieć świadomość, że ich właściwości są bardzo podobne. Wynika to z faktu, iż materiały znajdujące się wewnątrz spirali są obojętne magnetycznie. Różni je przede wszystkim zjawisko nasycenia, które występuje w cewkach z rdzeniem ferrytowym i brak strat w rdzeniu w przypadku cewek powietrznych. Nasycenie występuje w cewkach z rdzeniem przy przekroczeniu określonego prądu, który przez nie przepływa. Zjawisko to eliminuje wykorzystanie takich cewek w obwodach, gdzie nie można pozwolić sobie na występowanie żadnych zniekształceń. W takich obwodach stosowane są cewki powietrzne, które mogą pracować przy większych mocach. Ta cecha jest szczególnie ważna przy wysokich częstotliwościach. Cewki powietrzne bez problemów pracują przy częstotliwościach sięgających 1 GHz, podczas gdy cewki z rdzeniami ferrytowymi pracują do częstotliwości około 100 MHz.