Cewka indukcyjna - budowa, działanie, symbol, parametry, rodzaje, zastosowanie

Cewka indukcyjna jest jednym z podstawowych elementów w elektrotechnice i elektronice. Jej znaczenie wynika z unikalnych właściwości umożliwiających magazynowanie energii w polu magnetycznym oraz wpływ na przepływ prądu w obwodach elektrycznych. W artykule opisano budowę, zasadę działania, symbol, parametry cewki i jej zastosowania oraz także różnice między cewkami z rdzeniem i bez rdzenia.

Czym jest cewka indukcyjna?

Budowa cewki indukcyjnej

Cewka indukcyjna, jako element pasywny obwodów elektrycznych i elektronicznych, posiada złożoną, ale dobrze przemyślaną konstrukcję, która umożliwia jej efektywne działanie w szerokim zakresie zastosowań. Poniżej znajduje się szczegółowy opis poszczególnych elementów cewki oraz ich roli w jej funkcjonowaniu.

1. Przewodnik

Przewodnik w cewce indukcyjnej jest ważnym elementem, przez który płynie prąd elektryczny.

Charakterystyka przewodnika

- Najczęściej używa się miedzi (ze względu na jej wysoką przewodność elektryczną) lub aluminium (lżejsze, choć o nieco gorszych właściwościach przewodzących). Przewodnik jest zwykle pokryty izolacją, aby zapobiec zwarciom między zwojami.
- Przekrój przewodnika może być okrągły (drut), prostokątny (taśma) lub płaski, w zależności od zastosowania. Grubość przewodnika wpływa na zdolność cewki do przewodzenia prądu i jej opór.
- Przewód jest powlekany materiałem izolacyjnym, takim jak emalia, lakier czy cienka warstwa tworzywa sztucznego. Izolacja zapobiega zwarciom między zwojami, szczególnie w cewkach o dużej liczbie zwojów.

2. Zwoje

Zwoje są podstawowym elementem geometrycznym cewki, nadającym jej zdolność do generowania pola magnetycznego. Przewodnik jest nawijany w postaci spirali lub helisy. Zwoje mogą być ułożone w jednej warstwie (cewki jednowarstwowe) lub w wielu warstwach (cewki wielowarstwowe). Warstwy mogą być ciasno nawinięte (bez przerw) lub rozstawione (z przerwami między zwojami), co wpływa na parametry cewki, takie jak indukcyjność i pojemność pasożytnicza.

Najczęściej spotykane są cewki cylindryczne, toroidalne (w kształcie pierścienia) oraz płaskie (stosowane w układach mikrofalowych i drukowanych obwodach PCB). Większa liczba zwojów zwiększa indukcyjność cewki, ale jednocześnie może powodować wzrost rezystancji i strat.

3. Rdzeń (opcjonalny)

Rdzeń to materiał wypełniający wnętrze cewki lub otaczający jej zwoje, którego zadaniem jest zwiększenie indukcyjności poprzez wzmocnienie pola magnetycznego.

Rodzaje rdzeni cewki indukcyjnej

• rdzeń powietrzny - brak fizycznego rdzenia, co eliminuje efekty nasycenia magnetycznego i histerezy. Takie cewki są stosowane w aplikacjach o wysokiej częstotliwości,
• rdzeń ferromagnetyczny - wykonany z żelaza, ferrytów lub innych materiałów o wysokiej przenikalności magnetycznej. Wzmacnia pole magnetyczne, ale może wprowadzać nasycenie i straty histerezowe,
• rdzeń proszkowy - rdzeń z materiałów sproszkowanych i spajanych klejem, który minimalizuje straty wirowe (eddy currents) w aplikacjach impulsowych.

Kształt rdzenia cewki indukcyjnej

• rdzeń toroidalny (pierścieniowy), który umożliwia zamknięcie pola magnetycznego wewnątrz rdzenia, redukując straty i zakłócenia,
• rdzeń typu E-I, który jest stosowany w transformatorach,
• rdzeń walcowy, stosowany powszechne w prostych cewkach nawijanych na rdzeniu o kształcie walca.

4. Karkas

Karkas jest elementem konstrukcyjnym, na którym nawijane są zwoje przewodnika, nie jest obecny w każdej cewce (np. cewki powietrzne mogą być nawijane bezpośrednio na szablonach). Karkas wykonany jest z izolacyjnych tworzyw sztucznych, takich jak poliamid, poliwęglan, czy bakelit. Materiał na karkas powinien być odporny na temperaturę i działanie pola magnetycznego. Karkas może mieć różne wymiary w zależności od zastosowania cewki. Ważne jest, aby był dostosowany do ilości zwojów oraz rodzaju rdzenia. Niektóre karkasy mają wbudowane elementy ułatwiające montaż w urządzeniu, takie jak zaczepy czy otwory montażowe.

5. Końcówki

Końcówki cewki to elementy umożliwiające połączenie jej z innymi częściami obwodu elektrycznego. Mogą to być wyprowadzenia w formie drutów, pinów lub kontaktów lutowanych, w zależności od konstrukcji i zastosowania cewki. Końcówki muszą być odpowiednio zabezpieczone, aby wytrzymywać naprężenia mechaniczne i termiczne podczas pracy.

6. Izolacja

Izolacja pełni ważną rolę w ochronie cewki przed zwarciami i uszkodzeniami mechanicznymi.

Wyróżnia się dwa główne typy izolacji:

• izolacja międzyzwojowa, czyli powłoka izolacyjna na przewodniku zabezpieczająca przed zwarciem między sąsiadującymi zwojami,
• izolacja zewnętrzna - cała cewka może być dodatkowo pokryta materiałem ochronnym, np. lakierem, który zwiększa odporność na wilgoć, uszkodzenia mechaniczne i wpływ środowiska.

7. Dodatkowe elementy konstrukcyjne

Niektóre cewki, szczególnie te przeznaczone do specyficznych zastosowań, mogą posiadać dodatkowe elementy, takie jak:

- metalowe osłony wokół cewki redukują zakłócenia elektromagnetyczne, które mogłyby wpływać na inne komponenty obwodu (ekranowanie),
- w cewkach dużej mocy, takich jak dławiki w zasilaczach, mogą być stosowane systemy chłodzenia, np. radiatory lub ciecz chłodząca (chłodzenie),
- obudowa, która chroni cewkę przed uszkodzeniami mechanicznymi i wpływem warunków środowiskowych.

Symbol cewki indukcyjnej

Symbol cewki w schematach elektrycznych jest prosty i jednoznaczny. Przedstawia on ciąg połączonych łuków, które symbolizują zwoje cewki. Dla cewek z rdzeniem ferromagnetycznym w symbolu dodaje się równoległą linię prostą (lub dwie) obok łuków, co wskazuje na obecność rdzenia.

Zasada działania cewki indukcyjnej

Zasada działania cewki indukcyjnej opiera się na prawie indukcji elektromagnetycznej Faradaya, które mówi, że zmiana strumienia magnetycznego w czasie indukuje siłę elektromotoryczną (SEM) w przewodniku. W praktyce oznacza to, że:

• gdy przez cewkę płynie prąd, generuje ona pole magnetyczne wokół zwojów,
• zmiana prądu w cewce powoduje zmianę pola magnetycznego, co skutkuje powstaniem SEM przeciwdziałającej zmianie prądu (prawo Lenza),
• dzięki tej właściwości cewka indukcyjna działa jako element opóźniający zmiany prądu, co jest istotne w filtracji i układach rezonansowych.

Parametry cewki indukcyjnej

Cewka indukcyjna to element elektryczny, którego podstawowym zadaniem jest magazynowanie energii w polu magnetycznym i przeciwdziałanie nagłym zmianom prądu. Aby w pełni zrozumieć jej działanie i zastosowanie, ważne jest poznanie parametrów, które definiują właściwości cewki. Parametry te mają wpływ na działanie cewki w obwodach elektrycznych i decydują o jej przydatności w konkretnych aplikacjach. Poniżej szczegółowy opis najważniejszych parametrów cewki indukcyjnej oraz ich znaczenie praktyczne.

1. Indukcyjność (L)

Indukcyjność to podstawowy parametr cewki, który opisuje zdolność do magazynowania energii w polu magnetycznym, gdy przepływa przez nią prąd. Wyrażana jest ona w henrach (H).

Indukcyjność zależy od geometrii cewki oraz materiału rdzenia i jest określona wzorem:

gdzie:

• μ - przenikalność magnetyczna materiału (rdzenia),
• N - liczba zwojów cewki,
• A - pole przekroju poprzecznego rdzenia,
• l - długość magnetyczna rdzenia.

Uwagi

• Im większa indukcyjność, tym cewka skuteczniej przeciwdziała zmianom prądu.
• Typowe wartości indukcyjności cewek zawierają się w przedziale od nanohenrów (nH) w obwodach wysokiej częstotliwości, przez mikrohenry (µH) w aplikacjach radiowych do henrów (H) w cewkach dużej mocy.

2. Rezystancja (R)

Rezystancja to opór elektryczny przewodnika cewki, który powoduje straty energii w postaci ciepła.

Źródła rezystancji

• Materiał przewodnika - miedź lub aluminium mają niską rezystywność, ale nie jest ona zerowa.
• Długość i przekrój przewodu - większa liczba zwojów lub cieńszy przewód zwiększają rezystancję.
• Temperatura - wzrost temperatury powoduje zwiększenie rezystancji przewodnika.

Uwagi

• Wyższa rezystancja skutkuje większymi stratami energii i wpływa na wydajność cewki.
• W niektórych aplikacjach, takich jak filtry LC, niska rezystancja jest niezbędna dla efektywności filtra.

3. Prąd znamionowy

Prąd znamionowy to maksymalny prąd, który może przepływać przez cewkę bez ryzyka jej przegrzania lub uszkodzenia.

Ograniczenia

• Przewodnik cewki nagrzewa się wraz z przepływem prądu, a przekroczenie wartości znamionowej może spowodować uszkodzenie izolacji.
• W przypadku cewek z rdzeniem ferromagnetycznym wysoki prąd może prowadzić do nasycenia rdzenia, co ogranicza jego zdolność do magazynowania energii.

Prąd znamionowy jest istotnym parametrem cewki indukcyjnej w projektowaniu zasilaczy impulsowych i dławików, gdzie przepływają duże prądy.

4. Częstotliwość rezonansowa

Cewka indukcyjna posiada własną częstotliwość rezonansową wynikającą z interakcji między jej indukcyjnością a pojemnością pasożytniczą.

Częstotliwość rezonansowa f_r jest określona wzorem:

gdzie:

• L - indukcyjność cewki,
• C - pojemność elektryczna (pasożytnicza) cewki.

5. Q-factor (współczynnik jakości)

Współczynnik jakości opisuje stosunek energii magazynowanej w polu magnetycznym do energii traconej na cykl pracy cewki.

gdzie:

• ω - pulsacja (częstotliwość kątowa),
• L - indukcyjność cewki,
• R - rezystancja cewki.

Uwagi

• Im wyższy Q-factor, tym cewka bardziej efektywnie magazynuje energię.
• Cewki o wysokim Q są stosowane w obwodach rezonansowych, np. w tunerach radiowych i układach selektywnych.

6. Straty mocy

Straty mocy w cewce wynikają z rezystancji przewodnika oraz strat w rdzeniu, takich jak straty histerezowe i prądy wirowe.

Rodzaje strat mocy w cewce indukcyjnej

• straty rezystancyjne - oporność przewodnika powoduje rozpraszanie energii w postaci ciepła.
• straty w rdzeniu - materiały ferromagnetyczne rdzenia pochłaniają energię w wyniku histerezy magnetycznej i prądów wirowych.

Uwaga

• Minimalizacja strat mocy jest istotna w cewkach dużej mocy i aplikacjach o wysokiej wydajności.

7. Indukcyjność pasożytnicza i pojemność pasożytnicza

Te parametry są wynikiem fizycznej konstrukcji cewki i mają wpływ na jej działanie w wysokich częstotliwościach. Indukcyjność pasożytnicza powstaje w wyniku niezamierzonego oddziaływania pola magnetycznego między różnymi częściami cewki. Pojemność pasożytnicza powstaje pomiędzy zwojami cewki w wyniku ich bliskiego położenia. Może prowadzić do efektów rezonansowych i ograniczać zastosowanie cewki w wysokiej częstotliwości.

Uwaga

• Parametry pasożytnicze są istotne w projektowaniu cewek do pracy w obwodach wysokiej częstotliwości, takich jak anteny czy filtry.

8. Maksymalne napięcie pracy

Maksymalne napięcie pracy to największe napięcie, jakie może być przyłożone do cewki bez ryzyka przebicia izolacji. Jest to ważny parametr w urządzeniach wysokiego napięcia, takich jak transformatory i cewki zapłonowe.

9. Temperatura pracy i stabilność termiczna

Temperatura pracy cewki wpływa na jej parametry, szczególnie na rezystancję i właściwości magnetyczne rdzenia. Cewki zaprojektowane do pracy w wysokich temperaturach wymagają materiałów o odpowiedniej stabilności termicznej, np. izolacji odpornej na temperatury rzędu 150-200°C.

Rodzaje cewek indukcyjnych

Cewki indukcyjne występują w różnych formach, dostosowanych do specyficznych zastosowań w elektronice i elektrotechnice. Ich klasyfikacja może opierać się na budowie, zastosowaniu, rodzaju materiału rdzenia czy częstotliwości pracy.

Cewki z rdzeniem ferromagnetycznym
To najczęściej stosowany rodzaj cewek, w których wewnątrz zwojów znajduje się rdzeń z materiału o wysokiej przenikalności magnetycznej, takiego jak stal, żelazo czy ferryt. Rdzeń wzmacnia pole magnetyczne, co zwiększa indukcyjność cewki. Są stosowane w transformatorach, dławikach i układach zasilających, szczególnie tam, gdzie wymagana jest duża efektywność i kompaktowe wymiary.

Cewki powietrzne
W cewkach tych brak jest rdzenia wewnętrznego – przestrzeń wypełniona jest powietrzem lub materiałem niemagnetycznym. Mają niższą indukcyjność niż cewki z rdzeniem, ale nie występuje w nich zjawisko nasycenia ani straty związane z prądami wirowymi. Są idealne do pracy w wysokich częstotliwościach, np. w układach radiowych i antenach.

Cewki ferrytowe
Rdzeń wykonany jest z ferrytu, który charakteryzuje się niskimi stratami przy wysokich częstotliwościach. Cewki ferrytowe są powszechnie używane w filtrach przeciwzakłóceniowych, transformatorach wysokiej częstotliwości oraz w przetwornicach impulsowych.

Cewki toroidalne
Zwoje nawinięte są na rdzeń w kształcie pierścienia (torusa), co minimalizuje straty magnetyczne i zmniejsza emisję zakłóceń elektromagnetycznych. Dzięki temu cewki toroidalne są stosowane w zasilaczach i urządzeniach wymagających minimalizacji zakłóceń.

Cewki z rdzeniem proszkowym
W tych cewkach rdzeń jest wykonany z materiału proszkowego, takiego jak proszek żelazny, co pozwala na równomierne rozproszenie strumienia magnetycznego. Charakteryzują się dobrą odpornością na nasycenie i są stosowane w dławikach, filtrach oraz przetwornicach napięcia.

Cewki wielowarstwowe
Zwoje drutu są nawinięte w wielu warstwach na wspólnym rdzeniu lub bez rdzenia. Tego rodzaju konstrukcja zwiększa indukcyjność cewki przy zachowaniu względnie małych wymiarów. Stosowane są w miniaturowych urządzeniach elektronicznych, takich jak smartfony i komputery.

Cewki osiowe i radialne
Są to cewki dostosowane do montażu w obwodach drukowanych. Cewki osiowe mają wyprowadzenia wzdłuż osi cewki, podczas gdy radialne mają wyprowadzenia umieszczone prostopadle. Znajdują zastosowanie w filtrach i układach tłumiących zakłócenia.

Cewki rezonansowe
Współpracują z kondensatorami w obwodach rezonansowych, tworząc układy LC. Pozwalają na selekcję określonych częstotliwości, dzięki czemu są stosowane w tunerach radiowych, telewizyjnych i urządzeniach komunikacyjnych.

Cewki zmienne
Te cewki mają możliwość zmiany indukcyjności poprzez mechaniczne przesunięcie zwojów lub zmiany pozycji rdzenia. Stosuje się je w układach, które wymagają dostrajania, takich jak odbiorniki radiowe czy generatory.

Dławiki
Są to specjalne cewki zaprojektowane do tłumienia zakłóceń i stabilizacji prądu w obwodach. Mogą być wykonane jako cewki z rdzeniem lub powietrzne, w zależności od zastosowania.

Cewki antenowe
Przystosowane do pracy w układach nadawczych i odbiorczych. Są wykorzystywane w antenach, gdzie pełnią funkcję przekształcania sygnału elektrycznego na pole elektromagnetyczne i odwrotnie.

Cewki SMD (montaż powierzchniowy)
Są to miniaturowe cewki indukcyjne zaprojektowane do montażu powierzchniowego na płytkach drukowanych. Ich niewielkie rozmiary sprawiają, że są idealne do zastosowań w urządzeniach przenośnych i elektronice konsumenckiej.

Cewki mikrofalowe
Stosowane w układach wysokiej częstotliwości, np. w systemach radarowych i komunikacji bezprzewodowej. Cewki te muszą być precyzyjnie projektowane, aby działały w zakresie mikrofalowym

Cewka z rdzeniem i bez rdzenia - porównanie

Dwa podstawowe typy cewki indykcyjnej w zależności od obecności rdzenia to cewka z rdzeniem ferromagnetycznym i cewka bez rdzenia.

Cewka indukcyjna z rdzeniem ferromagnetycznym i ta bez rdzenia różnią się przede wszystkim konstrukcją, właściwościami oraz zastosowaniem. Obie wersje znajdują swoje miejsce w różnych obszarach elektroniki i elektrotechniki, w zależności od wymagań urządzenia czy obwodu. Porównanie ich cech daje lepsze zrozumienie, jakie korzyści oferują, a także jakie ograniczenia z nimi występują.

Cewka z rdzeniem ferromagnetycznym

Cewka z rdzeniem ferromagnetycznym charakteryzuje się obecnością specjalnego materiału wewnątrz zwojów, który wzmacnia pole magnetyczne generowane podczas przepływu prądu. Rdzeń ten wykonany jest zazwyczaj z materiałów o wysokiej przenikalności magnetycznej, takich jak żelazo, stal lub ferryt. Dzięki takiej konstrukcji pole magnetyczne wytwarzane przez cewkę jest skoncentrowane i wzmocnione.

W praktyce obecność rdzenia umożliwia uzyskanie większej indukcyjności, nawet przy niewielkich rozmiarach cewki. Oznacza to, że cewka z rdzeniem możę magazynować więcej energii w polu magnetycznym niż jej odpowiednik bez rdzenia. To sprawia, że jest bardzo efektywna, zwłaszcza w zastosowaniach, gdzie istotne są niewielkie wymiary komponentów, takich jak transformatory czy dławiki w zasilaczach impulsowych.

Jednak rdzeń ferromagnetyczny ma też swoje ograniczenia. Podczas pracy z prądem zmiennym występują w nim straty energii w postaci prądów wirowych oraz zjawisk związanych z histerezą magnetyczną. Są to procesy, które powodują wydzielanie się ciepła, co może wpływać na sprawność urządzenia. Dodatkowo cewka z rdzeniem może być podatna na nasycenie, co oznacza, że powyżej pewnego natężenia prądu rdzeń przestaje efektywnie wzmacniać pole magnetyczne.

Cewka bez rdzenia

Cewka bez rdzenia, zwana również cewką powietrzną, nie zawiera żadnego materiału wzmacniającego pole magnetyczne wewnątrz zwojów. Przestrzeń pomiędzy zwojami wypełniona jest powietrzem lub innym niemagnetycznym materiałem izolacyjnym. Taka konstrukcja sprawia, że pole magnetyczne wytwarzane przez cewkę jest znacznie słabsze w porównaniu z wersją z rdzeniem.

Cewka powietrzna ma jednak pewne istotne zalety. Przede wszystkim jest wolna od strat związanych z prądami wirowymi i histerezą, co czyni ją idealnym rozwiązaniem w obwodach pracujących z bardzo wysokimi częstotliwościami. W takich zastosowaniach straty w rdzeniach ferromagnetycznych mogłyby znacząco obniżyć sprawność układu. Cewka ta jest również odporna na nasycenie magnetyczne, dzięki czemu jej właściwości pozostają stabilne niezależnie od natężenia prądu.

Jednakże brak rdzenia oznacza również niższą indukcyjność. Aby uzyskać taką samą wartość indukcyjności jak w przypadku cewki z rdzeniem, trzeba zastosować więcej zwojów lub zwiększyć ich średnicę, co może prowadzić do zwiększenia rozmiarów cewki. Dlatego cewki powietrzne są używane głównie w sytuacjach, gdzie ich specyficzne właściwości, takie jak wysoka odporność na straty energetyczne czy brak nasycenia, są ważne, na przykład w filtrach radiowych lub w liniach transmisyjnych.

Zastosowania cewek indukcyjnych

Cewki indukcyjne są niezwykle wszechstronnymi elementami pasywnymi, znajdującymi zastosowanie w wielu dziedzinach techniki, elektroniki i elektrotechniki. Ich zdolność do magazynowania energii w polu magnetycznym oraz wpływ na przepływ prądu sprawiają, że są niezbędne w urządzeniach codziennego użytku, systemach przemysłowych i zaawansowanych technologicznie instalacjach. Poniżej przedstawiono najważniejsze obszary zastosowań cewek indukcyjnych wraz z przykładami.

1. Filtracja i wygładzanie prądu w zasilaczach

Cewki indukcyjne są często stosowane w zasilaczach, zarówno liniowych, jak i impulsowych, w celu:

• tłumienia tętnień - w obwodach prostownikowych cewki eliminują tętnienia napięcia wyjściowego,
• filtracji zakłóceń - dławiki (rodzaj cewki) tłumią zakłócenia elektromagnetyczne (EMI), które mogą zakłócać pracę urządzeń,
• Magazynowania energii - w przetwornicach impulsowych cewki przechowują energię podczas pracy kluczujących tranzystorów.

Przykłady zastosowań

• Zasilacze komputerowe (SMPS).
• Ładowarki urządzeń mobilnych.
• Zasilanie systemów LED.

2. Układy rezonansowe

Cewka indukcyjna jest istotnym elementem obwodu rezonansowego, który wykorzystuje zjawisko rezonansu elektromagnetycznego do selekcji określonych częstotliwości.

Przykłady zastosowań

• Radia i odbiorniki telewizyjne: - cewki w układach LC pozwalają na strojenie odbiornika na określoną częstotliwość sygnału.
• Nadajniki radiowe - w obwodach wzbudników stosowane są cewki w celu generowania i utrzymywania sygnału w określonej częstotliwości.
• Układy RFID i NFC - w systemach identyfikacji radiowej i komunikacji zbliżeniowej cewki umożliwiają odbiór i emisję sygnału.

3. Transformatory i przekładniki

Transformator, będący ważnym elementem systemów energetycznych, opiera swoje działanie na cewkach indukcyjnych.

Role cewek w transformatorach

• Cewki w transformatorach umożliwiają zwiększanie lub zmniejszanie napięcia w sieci elektrycznej.
• Cewki umożliwiają przenoszenie energii elektrycznej między obwodami bez fizycznego połączenia elektrycznego.

• Do precyzyjnego pomiaru prądów i napięć w systemach elektroenergetycznych w przekładnikach prądowych i napięciowych.

Przykłady zastosowań

• Transformatory w liniach przesyłowych wysokiego napięcia,
• Zasilacze do elektroniki użytkowej,
• Przekładniki w układach pomiarowych.

4. Generowanie wysokiego napięcia w układach zapłonowych

Cewka zapłonowa w silnikach spalinowych jest specjalistycznym typem transformatora używanego do generowania wysokiego napięcia potrzebnego do zapłonu mieszanki paliwowej. Przekształcanie napięcia niskiego (12 V w akumulatorze) na bardzo wysokie napięcie (kilkadziesiąt kV) oraz wytwarza iskrę w świecy zapłonowej.

Przykłady zastosowań

• Silniki samochodowe,
• Silniki motocyklowe,
• Agregaty prądotwórcze.

5. Przetwarzanie sygnałów w filtrach

Cewki indukcyjne są najważniejszymi elementami w filtrach stosowanych do separacji sygnałów o różnych częstotliwościach.

Typy filtrów:

• filtry dolnoprzepustowe - tłumią sygnały o wysokiej częstotliwości, przepuszczając jedynie te o niskiej częstotliwości.
• filtry górnoprzepustowe - odrzucają sygnały niskoczęstotliwościowe.
• filtry pasmowe - wybierają sygnały w określonym zakresie częstotliwości.

Przykłady zastosowań

• Obwody audio w systemach hi-fi,
• Separatory sygnałów w telekomunikacji,
• Ochrona urządzeń przed zakłóceniami elektromagnetycznymi.

6. Anteny i transmisja danych

Cewki indukcyjne w formie cewek powietrznych są wykorzystywane jako anteny w urządzeniach do komunikacji bezprzewodowej.

Przykłady zastosowań

• Smartfony z funkcją NFC,
• Bezprzewodowe ładowarki do telefonów,
• Anteny radiowe i telewizyjne.

7. Dławiki i ograniczniki przepięć

Dławiki są specjalnym rodzajem cewek indukcyjnych, które ograniczają nagłe zmiany prądu w obwodach. W obwodach elektrycznych dławiki chronią urządzenia przed skokami napięcia. W sieciach energetycznych dławiki eliminują zakłócenia wywołane przez urządzenia generujące harmoniczne.

Przykłady zastosowań

• Ograniczniki przepięć w urządzeniach domowych,
• Filtry harmoniczne w zakładach przemysłowych,
• Dławiki w układach zasilania awaryjnego (UPS).

8. Urządzenia medyczne

Cewki indukcyjne są także wykorzystywane w zaawansowanych urządzeniach medycznych.

Przykłady zastosowań

• Rezonans magnetyczny (MRI) - cewki generują silne pola magnetyczne niezbędne do obrazowania wnętrza ciała.
• Fizjoterapia - urządzenia do stymulacji magnetycznej wykorzystują cewki do generowania impulsów terapeutycznych.
• Rozruszniki serca cewki w systemach komunikacji z urządzeniami implantowanymi.

9. Przemysł energetyczny i elektrotechnika

Cewki indukcyjne są podstawowym elementem urządzeń stosowanych w sieciach elektroenergetycznych.

Przykłady zastosowań

• Reaktory kompensacyjne - w systemach przesyłu energii do kompensacji mocy biernej.
• Generatory i silniki elektryczne - cewki generują pole magnetyczne niezbędne do pracy maszyn elektrycznych.
• Przechowywanie energii - w systemach przechowywania energii bazujących na magazynowaniu w polu magnetycznym (np. SMES).

10. Eksperymenty i urządzenia dydaktyczne

Cewki indukcyjne znajdują zastosowanie w nauce i edukacji, gdzie są wykorzystywane do demonstracji zjawisk elektromagnetycznych.

Przykłady zastosowań

• Zastosowania w laboratoriach fizycznych i elektrotechnicznych.
• Generatory Tesli do demonstracji działania wysokiego napięcia,
• Eksperymenty z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya,

Jak widać, cewka indukcyjna jest niezwykle wszechstronnym i nieodzownym elementem w technice i inżynierii. Znajduje zastosowanie zarówno w prostych układach filtrujących, jak i w zaawansowanych technologiach, takich jak systemy bezprzewodowego ładowania, rezonans magnetyczny czy sieci elektroenergetyczne. Dzięki swojej funkcjonalności i różnorodności konstrukcji cewka indukcyjna pozostaje fundamentem wielu współczesnych rozwiązań technologicznych.