Cálculo de la inductancia de una bobina de una sola capa

diámetro de la bobina(d) :    m
longitud de la bobina(l) :    m
número de vueltas(n) :    turn
frecuencia @ Q:    MHz
Valor de inductancia(L) :    uH
Inductor Q :   
   

La mayoría de las fórmulas de inductancia de bobina son válidas para la aproximación de lámina actual, donde la corriente fluye en una superficie infinitamente delgada alrededor del diámetro de la bobina. Esto es lo mismo que suponer que la bobina está envuelta con una cinta infinitamente delgada con un espacio entre vueltas insignificante. Si el espacio entre vueltas no es pequeño, se debe aplicar un factor de corrección. Además, a altas frecuencias, la corriente se concentra hacia el interior de la bobina, por lo que el radio efectivo del flujo de corriente se vuelve más pequeño. A veces se recomienda utilizar el radio interior de la bobina en lugar del radio promedio del cable en los cálculos para compensar este efecto. Sin embargo, la diferencia entre la inductancia de baja y alta frecuencia no suele ser grande [1]. Para calcular con precisión la inductancia de cualquier tipo de bobina (o estructura conductora más compleja), puede utilizar un simulador electromagnético, como se describe aquí. Respecto a la actual fórmula de inductancia de lámina para una bobina de una sola capa, una de las fórmulas más conocidas es la de Wheeler [2], que establece (después de la conversión a unidades métricas):

Donde d es el diámetro de la bobina (en metros), n es el número de vueltas y l es la longitud de la bobina (en metros). Cuando l>0,4d, la precisión de la fórmula anterior está dentro del 1%; para bobinas más cortas, se puede utilizar la conocida fórmula de Nagaoka [3] (el inconveniente de esta fórmula es que requiere valores tabulares para diferentes diámetros). /longitud)) u otras aproximaciones asintóticas [4]. En [4] y [5] se presentan algunas fórmulas útiles para cualquier relación diámetro-longitud; la siguiente tabla logra esta última con un error relativo máximo de menos de 3 ppm. Los valores Q aquí se calculan utilizando la fórmula de [6]; trate los valores resultantes con precaución, ya que no tengo claros los límites de validez.

función           Geometría sólida          geometria plana