Bobinas con núcleo
Si se coloca un material magnético en el campo magnético de una bobina, la densidad de flujo magnético (B) cambia. Bajo la influencia del campo magnético, los "dipolos magnéticos" presentes en el material se orientan en la dirección del campo y aumentan la densidad de flujo magnético y, por tanto, también la inductancia de la bobina. El aumento de la inductancia depende tanto del material utilizado como del diseño del núcleo.
En las denominadas bobinas con núcleo, un cuerpo fabricado con un material con propiedades magnéticas, el núcleo, se encuentra en el campo magnético de la bobina. El núcleo amplifica el campo magnético y aumenta así la inductancia de la bobina. Dependiendo del diseño del núcleo, la inductancia puede aumentar varias veces (factores de 3 a >100) en comparación con la bobina de núcleo de aire. La bobina con núcleo tiene una resistencia óhmica menor o un diseño más pequeño en comparación con la bobina con núcleo de aire, ya que hay que aplicar menos espiras o un alambre más fino al devanado para obtener la misma inductancia. Una desventaja de la bobina de núcleo es su limitada capacidad de transporte de corriente. No se trata de la capacidad de carga eléctrica del devanado de cobre, cuya capacidad de carga viene dada por la sección transversal del hilo de cobre, sino de fenómenos de saturación en el material del núcleo: a diferencia de la bobina con núcleo de aire, en la que el campo magnético aumenta cuanto mayor es la corriente en la bobina (relación lineal), en las bobinas con núcleo hay un punto en el que el campo magnético ya no aumenta en la misma medida a pesar del aumento de la corriente. Este comportamiento se denomina saturación. La entrada en el rango de saturación se asocia a un comportamiento no lineal de la bobina y provoca distorsiones que se producen en el rango de potencias superiores. Los límites de saturación pueden analizarse midiendo el factor de distorsión cuando se aumenta la corriente a través de la bobina. Si el factor de distorsión aumenta bruscamente, se ha alcanzado el rango de saturación. Una bobina con núcleo de aire no presenta este tipo de distorsiones debido a su diseño. El comportamiento de saturación de una bobina de núcleo viene determinado por el material del núcleo, el diseño del núcleo y la sección transversal.
