Bobina di induzione, un dispositivo elettrico per la produzione di una sorgente intermittente di alta tensione. Una bobina di induzione è costituita da un nucleo cilindrico centrale di ferro dolce su cui sono avvolte due bobine isolate: una bobina interna o primaria, con relativamente pochi giri di filo di rame, e una bobina secondaria circostante, con un gran numero di giri di filo di rame più sottile. Un interruttore viene utilizzato per creare e interrompere automaticamente la corrente nella bobina primaria. Questa corrente magnetizza il nucleo di ferro e produce un grande campo magnetico attraverso la bobina di induzione.
Il principio di funzionamento della bobina di induzione fu dato nel 1831 da Michael Faraday. La legge di induzione di Faraday ha mostrato che se il campo magnetico attraverso una bobina viene cambiato, viene indotta una forza elettromotrice il cui valore dipende dalla velocità di variazione del campo magnetico attraverso la bobina. Questa forza elettromotrice indotta è sempre, secondo la legge di Lenz, in una direzione tale da opporsi al cambiamento nel campo magnetico.
Quando viene avviata una corrente nella bobina primaria, vengono create forze elettromotrici indotte sia nelle bobine primarie che secondarie. La forza elettromotrice opposta nella bobina primaria fa aumentare gradualmente la corrente al suo valore massimo. Pertanto, quando inizia la corrente, la velocità temporale di variazione del campo magnetico e la tensione indotta nella bobina secondaria sono relativamente piccole. D'altra parte, quando la corrente primaria viene interrotta, il campo magnetico si riduce rapidamente e viene prodotta una tensione relativamente grande nella bobina secondaria. Questa tensione, che può raggiungere diverse decine di migliaia di volt, dura solo per un tempo molto breve durante il quale il campo magnetico sta cambiando. Pertanto una bobina di induzione produce una grande tensione che dura per un breve periodo e una piccola tensione inversa che dura un tempo molto più lungo. La frequenza di questi cambiamenti è determinata dalla frequenza dell'interruttore.
Dopo la scoperta di Faraday, sono stati apportati molti miglioramenti alla bobina di induzione. Nel 1853 il fisico francese Armand-Hippolyte-Louis Fizeau posizionò un condensatore attraverso l'interruttore, interrompendo così la corrente primaria molto più rapidamente. I metodi per avvolgere la bobina secondaria furono notevolmente migliorati da Heinrich Daniel Ruhmkorff (1851) a Parigi, da Alfred Apps a Londra e da Friedrich Klingelfuss a Basilea, che riuscì a ottenere scintille in aria lunghe circa 150 cm (59 pollici). Esistono vari tipi di interruttori. Per le bobine a induzione piccole una meccanica è attaccata alla bobina, mentre le bobine più grandi usano un dispositivo separato come un interruttore a getto di mercurio o l'interruttore elettrolitico inventato da Arthur Wehnelt nel 1899.
Le bobine di induzione sono state utilizzate per fornire l'alta tensione per le scariche elettriche nei gas a bassa pressione e come tali sono state fondamentali per la scoperta dei raggi catodici e dei raggi X all'inizio del XX secolo. Un'altra forma di bobina di induzione è la bobina di Tesla, che genera alte tensioni ad alte frequenze. Le bobine di induzione più grandi utilizzate con i tubi a raggi X sono state sostituite dal trasformatore-raddrizzatore come fonte di tensione. Nel 21 ° secolo le bobine a induzione più piccole sono rimaste ampiamente utilizzate come componente cruciale nei sistemi di accensione dei motori a benzina.
