Jako jeden z podstawowych elementów pasywnych, cewki indukcyjne pełnią ważną rolę w zastosowaniach elektronicznych, od uruchamiania silników po dostarczanie energii do domu. Cewki indukcyjne magazynują energię w polu magnetycznym, gdy przepływa przez nie prąd. Typowa cewka indukcyjna wykorzystuje izolowany drut owinięty w cewkę wokół centralnego rdzenia.
Tak samo przydatne jak cewki indukcyjne, największym problemem jest ich fizyczna wielkość. Cewki indukcyjne często przyćmiewają inne elementy elektroniczne w obwodzie i również zwiększają wagę. Niektóre techniki symulują dużą cewkę indukcyjną w obwodzie. Jednak dodatkowa złożoność i dodatkowe komponenty ograniczają zastosowanie tych technik.
Filtry
Cewki indukcyjne są szeroko stosowane wraz z kondensatorami i rezystorami do tworzenia filtrów dla obwodów analogowych i przetwarzania sygnałów. Sama cewka indukcyjna działa jako filtr dolnoprzepustowy, ponieważ impedancja cewki indukcyjnej wzrasta wraz ze wzrostem częstotliwości sygnału.
W połączeniu z kondensatorem, którego impedancja zmniejsza się wraz ze wzrostem częstotliwości sygnału, powstaje filtr karbowany, który przepuszcza tylko określony zakres częstotliwości.
Łącząc kondensatory, cewki indukcyjne i rezystory, zaawansowane topologie filtrów obsługują różnorodne zastosowania. Filtry są używane w większości elektroniki, chociaż kondensatory są często używane zamiast cewek, gdy to możliwe, ponieważ są mniejsze i tańsze.
Czujniki
Czujniki bezdotykowe są cenione za niezawodność i łatwość obsługi. Cewki indukcyjne wykrywają z daleka pola magnetyczne lub obecność materiału przepuszczalnego magnetycznie.
Czujniki indukcyjne znajdują się w centrum prawie każdego skrzyżowania, a sygnalizacja świetlna wykrywa natężenie ruchu i odpowiednio dostosowuje sygnał. Czujniki te sprawdzają się wyjątkowo dobrze w samochodach osobowych i ciężarowych. Niektóre motocykle i inne pojazdy nie oferują wystarczającej sygnatury, aby mogły zostać wykryte przez czujniki bez wzmocnienia poprzez dodanie magnesu h3 na spodzie pojazdu.
Czujniki indukcyjne są ograniczone na dwa główne sposoby. Albo wykrywany obiekt musi być magnetyczny i indukować prąd w czujniku, albo czujnik musi być zasilany, aby wykryć obecność materiałów oddziałujących z polem magnetycznym. Parametry te ograniczają zastosowania czujników indukcyjnych i wpływają na projekty, które ich używają.
Transformatory
Połączenie cewek indukcyjnych ze wspólną ścieżką magnetyczną tworzy transformator. Transformator jest podstawowym elementem krajowych sieci elektrycznych. Transformatory znajdują się w wielu zasilaczach, aby zwiększyć lub zmniejszyć napięcie do pożądanego poziomu.
Szare kanistry często znajdujące się na szczycie słupów energetycznych zawierają transformatory.
Ponieważ pola magnetyczne powstają w wyniku zmiany prądu, im szybciej zmienia się prąd (wzrost częstotliwości), tym skuteczniejszy jest transformator. Wraz ze wzrostem częstotliwości wejściowej impedancja cewki indukcyjnej ogranicza skuteczność transformatora. W praktyce transformatory oparte na indukcyjności są ograniczone do kilkudziesięciu kHz, zwykle mniej. Zaletą wyższej częstotliwości roboczej jest mniejszy i lżejszy transformator, który zapewnia takie samo obciążenie.
Silniki
Induktory są zwykle w stałej pozycji i nie mogą poruszać się w celu wyrównania z pobliskim polem magnetycznym. Silniki indukcyjne wykorzystują siłę magnetyczną przyłożoną do cewek indukcyjnych, aby zamienić energię elektryczną w energię mechaniczną.
Silniki indukcyjne są zaprojektowane tak, aby wirujące pole magnetyczne było wytwarzane w czasie z wejściem prądu przemiennego. Ponieważ prędkość obrotowa jest kontrolowana przez częstotliwość wejściową, silniki indukcyjne są często używane w aplikacjach o stałej prędkości, które mogą być zasilane bezpośrednio z sieci 50/60 Hz. Największą zaletą silników indukcyjnych nad innymi konstrukcjami jest to, że nie jest wymagany kontakt elektryczny między wirnikiem a silnikiem, dzięki czemu silniki indukcyjne są solidne i niezawodne.
Wiele prostych silników elektrycznych, takich jak wentylatory, to silniki indukcyjne.
Przechowywanie energii
Podobnie jak kondensatory, cewki indukcyjne magazynują energię. W przeciwieństwie do kondensatorów, cewki indukcyjne mają ograniczony czas przechowywania energii, ponieważ energia jest przechowywana w polu magnetycznym, które zapada się po odłączeniu zasilania.
Głównym zastosowaniem cewek indukcyjnych jako magazynu energii są zasilacze impulsowe, takie jak zasilacze w komputerach PC. W prostszych, nieizolowanych zasilaczach impulsowych, zamiast transformatora i elementu magazynującego energię stosuje się pojedynczą cewkę indukcyjną. W tych obwodach stosunek czasu zasilania cewki indukcyjnej do czasu braku zasilania określa stosunek napięcia wejściowego do wyjściowego.
