Cos'è reattore elettrico?

Reattore Elettrico

Un reattore elettrico, anche noto come induttore o bobina, è un componente elettrico passivo che immagazzina energia in un campo magnetico quando vi scorre corrente elettrica.

Funzionamento di Base:

• Si basa sul principio dell'induzione elettromagnetica. Quando una corrente variabile attraversa una bobina di filo conduttore, genera un campo magnetico variabile. Questo campo magnetico variabile a sua volta induce una tensione nella bobina stessa, in direzione opposta alla variazione di corrente che l'ha generata. Questa opposizione alla variazione di corrente è chiamata <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/reattanza%20induttiva">reattanza induttiva</a>.

Componenti Chiave:

• Avvolgimento (Bobina): Un filo conduttore avvolto a spirale. Il numero di spire, la forma e le dimensioni dell'avvolgimento influenzano l'induttanza.
• Nucleo (opzionale): Un materiale ferromagnetico (ferro, ferrite, etc.) inserito all'interno dell'avvolgimento per aumentare l'induttanza. L'aria può essere utilizzata come nucleo.

Parametri Importanti:

• Induttanza (L): Misurata in Henry (H). Rappresenta la capacità del reattore di immagazzinare energia in un campo magnetico.
• Reattanza Induttiva (XL): Misurata in Ohm (Ω). Opposizione che l'induttore presenta al passaggio di corrente alternata (AC). Dipende dalla frequenza della corrente e dall'induttanza. La formula è XL = 2πfL, dove f è la frequenza.
• Corrente Massima: La corrente massima che può sopportare senza danneggiarsi.
• Resistenza Serie Equivalente (ESR): Una resistenza parassita dovuta alla resistenza del filo dell'avvolgimento.

Applicazioni Comuni:

• Filtri: Utilizzati per bloccare o attenuare determinate frequenze di segnale. Gli induttori, insieme ai condensatori, formano filtri passa-basso, passa-alto, passa-banda e elimina-banda.
• Alimentatori: Utilizzati per stabilizzare la corrente e ridurre il rumore negli alimentatori switching.
• Trasformatori: Due o più induttori accoppiati magneticamente per trasferire energia elettrica tra circuiti.
• Circuiti Oscillatori: Utilizzati per generare segnali periodici.
• Memorizzazione Energia: In alcuni circuiti, gli induttori vengono utilizzati per immagazzinare energia per brevi periodi.
• Limitazione di Corrente: In alcuni circuiti, gli induttori vengono usati per limitare la corrente di spunto.

Tipi di Reattori:

• Nucleo d'Aria: Non utilizzano un nucleo ferromagnetico.
• Nucleo di Ferro: Utilizzano un nucleo di ferro per aumentare l'induttanza. Sono generalmente più grandi e pesanti di quelli a nucleo d'aria.
• Nucleo di Ferrite: Utilizzano un nucleo di ferrite. Offrono un buon compromesso tra induttanza e dimensioni.
• Induttori Variabili: L'induttanza può essere regolata meccanicamente.

Vantaggi:

• Immagazzinano energia in un campo magnetico.
• Possono filtrare o sopprimere segnali indesiderati.
• Robusti e affidabili.

Svantaggi:

• Possono essere grandi e pesanti, soprattutto quelli con nucleo di ferro.
• Possono generare rumore elettromagnetico (EMI).
• Reattanza induttiva dipende dalla frequenza.

Considerazioni di Progetto:

• La scelta del tipo di induttore dipende dall'applicazione specifica e dalle esigenze di induttanza, corrente, frequenza e dimensioni.
• La temperatura di esercizio e la corrente massima devono essere prese in considerazione per evitare il surriscaldamento e il danneggiamento del componente.
• Le caratteristiche di frequenza dell'induttore devono essere compatibili con il segnale da elaborare.
• L'effetto <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/skin%20effect">effetto pelle</a> può influenzare le prestazioni ad alte frequenze.
• La <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/saturazione%20magnetica">saturazione magnetica</a> del nucleo, nei reattori con nucleo ferromagnetico, può influenzare le prestazioni ad alte correnti.