Катушка индуктивности: инерция тока

Катушка индуктивности — это инерция тока. Пока через неё течёт ток, энергия запасается в магнитном поле; при попытке резко изменить ток возникает противо-ЭДС, которая этому мешает.

Формула: U = L × di/dt. Чем больше индуктивность и чем быстрее меняется ток, тем больше напряжение. Именно поэтому катушка реле при выключении даёт выброс в десятки вольт — и именно поэтому параллельно ей ставят диод.

Параметры:

Индуктивность (мкГн, мГн) — сколько энергии запасается.
Ток насыщения (Isat) — при превышении сердечник насыщается, индуктивность падает в разы, ток растёт лавинообразно.
DCR — сопротивление обмотки, на нём теряется мощность: 0.1 Ом при 3 А = 0.9 Вт.
SRF (резонансная частота) — выше неё катушка ведёт себя как конденсатор.

Где нужны: фильтры питания (вместе с конденсатором), импульсные преобразователи (buck/boost), подавление помех, антенны, динамики, реле и моторы как электромагнитные устройства.

Что важно на практике:

— Катушка не «просто деталь»: она излучает магнитное поле и ловит его. Рядом с ней нельзя ставить чувствительную аналоговую часть.
— При разрыве цепи катушка даёт выброс. Всегда ставь путь для тока: диод, стабилитрон, TVS.
— В фильтре питания важна не только индуктивность, но и DCR: большая катушка с большим сопротивлением просадит питание.
— Насыщение — главная причина, почему «катушка на 5 А» внезапно греется и не фильтрует: реальный рабочий ток ниже паспортного.

Для фильтрации по питанию чаще берут не катушку, а ферритовую бусину — о ней следующая карточка.