Präzise Induktivitäts-Dimensionierung: Wheelers Luftspulen- & PCB-Induktivitätsformeln

Induktivitäts-Grundlagen

Das folgende Bild veranschaulicht die Kernkonzepte hinter Wheelers Induktivitätsgleichungen.

Wheelers Formeln sind der Industriestandard zur Abschätzung der Induktivität von Luftspulen, besonders bei Radiofrequenzen. Sie liefern zuverlässige Ergebnisse mit einer Genauigkeit von ca. 1 %, wenn die geometrischen Bedingungen erfüllt sind.

Luftspulen-Solenoid-Formel

Für einen einlagigen Luftspulen-Solenoid, wo das Verhältnis 2r/l kleiner als 3 ist, liefert der folgende Ausdruck die Induktivität innerhalb von 1 % des gemessenen Wertes.

Die „dicke Spule“-Variante hält diese Präzision, wenn die Nennerterme in der Gleichung fast gleich sind.

Wheelers Spiralformel

Anwendbar, wenn der Abstand c 0,2 r übersteigt, liefert diese Formel 1 % Genauigkeit. Obwohl für Runddraht abgeleitet, kann sie für gedruckte Spiralinduktivitäten mit moderater Präzisionsreduktion verwendet werden.

Quadratische PCB-Induktivitäts-Gleichungen

Die Induktivität einer quadratischen Leiterplatten-Induktivität wird mit zwei unterschiedlichen Formeln berechnet, je nachdem, ob die Seitenlängen gleich (p = q) oder ungleich (p ≠ q) sind.

Drahtstärke-Referenz

Die beigefügte Drahttabelle listet die „Windungen pro Zoll“ Werte für Lackdraht auf, was die präzise Anwendung der obigen Formeln ermöglicht.

Zugehörige Ressourcen

• Induktivitäts-Arbeitsblatt