Como se sabe, além da indutância e resistência, um indutor com núcleo de ar também tem dois fatores que alteram, e muito, o desempenho dos circuitos em frequências mais altas, são eles, a indutância mútua entre espiras de um mesmo indutor e outro fator é a capacitância equivalente deste indutor modelado, e, fica óbvio que a relação entre o diâmetro do indutor e comprimento tem influência nessa capacitância equivalente.
Nisso surge Medhurst, em seus artigos de março de 1947, "H. F. Resistance and Self-Capacitance of Single layer Solenoids", em que utilizando dados experimentais contraria a teoria de que a distância entre espiras têm influência significativa na auto-capacitância, alguns artigos podem ser vistos aqui:
Utilizando o artigo de Medhurst e também outro em que Lundin tras uma fórmula para o cálculo de indutância nesse tipo de indutor, considerando a não uniformidade do campo magnético, fiz essa calculadora, não é a melhor, já que não incorpora informações sobre a auto-indutância entre espiras, mas tem o que eu precisava, um sweep, para diversos valores de diâmetro, comprimento e número de espiras, propriedades estas que alteram tando a capacitância equivalente em paralelo como a auto-indutância.
Enfim, este modelo serve de referência para o projeto, e então, estas diferenças construtivas são simuladas e posteriormente analizadas para que eu possa escolher o melhor método para a execução da fabricação do indutor.
Ler o artigo de Medhurst torna-se obrigatório, já que quem leu sabe que tipos de indutores ele ensaiou em 1947, e, já que o programa é apenas fruto de uma regressão desses dados, é bom saber se os pontos testados estão fora ou dentro destes ensaios.
Baixe o programa, para Ruindows 2000/XP... em:
Este programinha também calcula a frequência de ressonância para circuitos LC, algo importantíssimo em todas as áreas de Engenharia Elétrica, e que sempre recorro na calculadora tradicional:
Uma vantagem dela é a de usar o diâmetro interno para o indutor, já que infelizmente a maioria das calculadoras pede o diâmetro entre os centros dos condutores, medida esta que exige mais uma conta antes de inserir os dados.
Outra calculadora que também vale a pena conferir é esta:
Durante a minha pesquisa percebi que cada calculadora faz as contas de forma diferente, algumas utilizam os dados de Nakaoka, 1909, outras calculam a capacitância como resultado da distância entre espiras, esta acima é a mais completa, e inclusive calcula o resultado da indutância mútua e a capacitância por uma fórmula mais nova, mas não faz sweep, vale a pena conferir esta também!
Espero que seja útil!
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