Bobines nucléaires
Si l'on place un matériau magnétique dans le champ magnétique d'une bobine, la densité de flux magnétique (B) change. Sous l'influence du champ magnétique, les "dipôles magnétiques" présents dans le matériau s'orientent dans la direction du champ et augmentent la densité de flux magnétique et donc l'inductance de la bobine. L'augmentation de l'inductance dépend à la fois du matériau utilisé pour le noyau et de la forme du noyau.
Dans les bobines dites à noyau, un corps composé d'un matériau aux propriétés magnétiques, le noyau, se trouve dans le champ magnétique de la bobine. Le noyau renforce le champ magnétique et augmente ainsi l'inductance de la bobine. Selon le type de noyau, l'inductance peut être multipliée par plusieurs fois (facteurs 3 à >100) par rapport à une bobine à air. Par rapport à la bobine à air, la bobine à noyau présente une résistance ohmique plus faible ou une forme plus petite, car pour la même inductance, il faut appliquer moins de spires ou un fil plus fin sur le bobinage. L'un des inconvénients de la bobine à noyau réside dans sa capacité limitée à supporter le courant. Il ne s'agit pas de la capacité de charge électrique de l'enroulement de cuivre, dont la capacité de charge est donnée par la section du fil de cuivre, mais des phénomènes de saturation dans le matériau du noyau. Contrairement à la bobine à air, dans laquelle le champ magnétique augmente d'autant plus que le courant dans la bobine est élevé (relation linéaire), il existe dans les bobines à noyau un point à partir duquel le champ magnétique n'augmente plus dans la même mesure malgré l'augmentation du courant. Ce comportement est appelé saturation. Le réglage dans la zone de saturation s'accompagne d'un comportement non linéaire de la bobine et provoque des distorsions qui apparaissent dans la plage de puissance supérieure. On peut examiner les limites de la saturation en mesurant le taux de distorsion harmonique lorsque le courant traversant la bobine augmente. Si le taux de distorsion augmente fortement, la zone de saturation est atteinte. De par son principe, une bobine à air ne présente pas de telles distorsions. Le comportement à la saturation d'une bobine nucléaire est déterminé par le matériau du noyau, la forme du noyau et la section transversale.
