Vad är induktansen för en solenoid?

En solenoid är en tråd, lindad till en spiral, som producerar ett magnetiskt fält när en elektrisk ström går genom den och förvandlar spolen till en elektromagnet. Induktansen hos en solenoid är dess förmåga att motstå förändringar i flödet av elektrisk ström, baserat på styrkan på det magnetiska fält som strömmen skapar. Det är som den elektriska motsvarigheten till trögheten som finns i fysiska föremål och är också ett sätt att uttrycka mängden energi som lagras i magnetfältet som genereras av en solenoid. Det är beroende av ett antal variabler och uttrycks i det internationella systemets (SI) enhet, Henry (H), vilket motsvarar 1 weber per ampere (1 Wb/A).

Storleken och formen på solenoiden är de primära faktorerna som påverkar induktansen, men materialet är också ett övervägande. Induktansen beräknas med hjälp av ganska komplexa ekvationer, men de faktorer som påverkar den är ganska lätta att förstå och har att göra med solenoidens fysikaliska egenskaper och hur tråden är lindad. I huvudsak, ju tätare spolen är och ju fler varv är närvarande, desto högre är induktansen för solenoiden.

Fyra faktorer påverkar induktansen hos en solenoid. Var och en av dessa faktorer, taget ensam, antar att alla andra möjliga variabler är konstanta. Det vill säga att var och en undersöks som ett separat fall för hur de påverkar induktansen. Den första faktorn är antalet slingor, eller lindningar av spolen, vilket ökar induktansen när antalet slingor ökar.

Induktansen hos en solenoid påverkas också av diametern på själva solenoiden. Ju större diameter desto högre induktans. Detta uttrycks som arean av solenoidens tvärsnitt. Om spolen antas vara en cylinder, är det området av cirkeln som bildar vardera änden av cylindern. Induktansen ökar när cirkelns yta ökar.

Spolens längd påverkar också induktansen hos en solenoid. Alla andra faktorer som förblir oförändrade, förlängning eller sträckning av spolen minskar induktansen. Förkortning eller komprimering av spolen orsakar en ökning av induktansen.
Tillägget av ett kärnmaterial till en solenoid kan i hög grad påverka dess induktans. En kärna läggs ibland till en solenoid av någon av ett antal anledningar, och tillägget av ett kärnmaterial kan påverka induktansen i båda riktningarna, beroende på en egenskap som kallas permeabilitet, som är ett mått på hur väl ett material fördelar elektrisk ström. Detta är inte detsamma som motstånd, som är ett mått på hur väl ett material tillåter en ström att flyta genom det. Induktansen hos en solenoid påverkas direkt av permeabiliteten och en kärna med högre permeabilitet kommer att resultera i ökad induktans i motsats till en kärna med lägre permeabilitet.