Základní elektronická součástka - Co je cívka a jak funguje

Cívka je jednou ze základních součástek používaných v elektronice a elektrotechnice. Její hlavní funkcí je vytváření magnetického pole při průchodu elektrického proudu, což má řadu praktických aplikací v elektronických obvodech. Pojďme si přiblížit, co cívka je, jak funguje a kde ji najdeme.

Co je to cívka

Cívka, často označovaná také jako induktor, je součástka složená z vodiče, který je navinut do spirály. Tento vodič může být měděný drát, často izolovaný, aby nedocházelo ke zkratům mezi jednotlivými závity. Když cívkou prochází elektrický proud, vytváří se kolem ní magnetické pole.

Vlastnosti

Hlavní vlastností cívky je její indukčnost, což je schopnost generovat magnetické pole a akumulovat v něm energii. Indukčnost se měří v jednotkách henry (H) a závisí na počtu závitů vodiče, velikosti cívky, materiálu jádra a průřezu vodiče.

Cívka má dále tyto klíčové vlastnosti:

• Reaktance Při průchodu střídavého proudu se cívka chová jako odpor, což znamená, že omezuje průchod proudu. Tento jev se nazývá induktivní reaktance a závisí na frekvenci střídavého proudu.

• Magnetické jádro Cívka může být navinuta kolem feromagnetického jádra, což zvyšuje její indukčnost. Jádra mohou být z materiálů jako železo nebo ferit.

Jak cívka funguje

Když cívkou prochází elektrický proud, vytváří se kolem ní magnetické pole. Pokud proud začne klesat, cívka se snaží udržet proud konstantní – dochází k tomu díky tomu, že se indukované magnetické pole mění na elektrický proud. Tento proces se nazývá elektromagnetická indukce a je základem mnoha technologií, například transformátorů nebo generátorů.

Elektromagnetická indukce

Chování cívky popisuje Faradayův zákon elektromagnetické indukce, který říká, že v cívce se indukuje napětí úměrné změně magnetického toku. To znamená, že když se změní proud procházející cívkou, vzniká napětí, které je proti směru původního proudu – tento jev se nazývá induktivní odpor.

Použití

Cívky se používají v celé řadě aplikací, od jednoduchých filtrů až po složitější obvody, jako jsou měniče napětí nebo bezdrátové nabíječky. Některé z hlavních aplikací zahrnují:

• Transformátory Cívky jsou základní součástí transformátorů, které přenášejí energii mezi různými obvody a mění napětí střídavého proudu.

Transformátor, který používá cívku pro převod napětí [1]

• Indukční ohřívače V těchto zařízeních cívka generuje vysokofrekvenční magnetické pole, které ohřívá kovové objekty.

Indukční vařič využívající cívku [2]

• Bezdrátové nabíjení V zařízeních, jako jsou chytré telefony, využívá technologie bezdrátového nabíjení principu elektromagnetické indukce.

• Filtry Cívky se používají v pasivních filtrech, které blokují určité frekvence signálu a umožňují průchod jiným. V kombinaci s kondenzátory mohou tvořit dolní propust nebo horní propust.

Shrnutí

Cívka je základní součástkou v elektronice, která využívá elektromagnetických vlastností k řízení toku elektrického proudu a přenosu energie. Její všestrannost a jednoduchost jí umožňují hrát klíčovou roli v celé řadě aplikací od spotřební elektroniky až po průmyslové technologie. Bez cívek bychom nemohli využívat mnoho každodenních zařízení, jako jsou bezdrátové nabíječky, transformátory nebo indukční vařiče.

Chcete-li lépe pochopit fungování cívek, stačí si uvědomit, že v jejich jádru stojí jednoduchý, ale velmi důležitý princip elektromagnetické indukce.