Ein Luftkern bezieht sich auf eine Art Magnetkern, der in Transformatoren oder Induktoren verwendet wird und bei dem der Kern vollständig aus Luft oder einem nichtmagnetischen Material besteht. Im Gegensatz zu herkömmlichen ferromagnetischen Kernen, die aus Materialien wie Eisen oder Siliziumstahl bestehen, hat ein Luftkern keine magnetischen Eigenschaften.
Stattdessen beruht es ausschließlich auf dem Magnetfeld, das durch den durch die Wicklungen fließenden Strom erzeugt wird, um eine Spannung oder einen Strom in der Sekundärwicklung zu induzieren.
Die Funktion eines Luftkerns besteht darin, dass das durch den Strom in der Primärwicklung erzeugte Magnetfeld ungehindert passieren kann, ohne dass es von einem ferromagnetischen Material konzentriert oder geleitet wird. Wenn ein Wechselstrom durch die Primärwicklung fließt, erzeugt er ein Magnetfeld, das in der Sekundärwicklung eine Spannung oder einen Strom induziert.
Da Luft eine geringe magnetische Permeabilität aufweist, werden die magnetischen Feldlinien nicht begrenzt oder kanalisiert, was zu minimalen Energieverlusten und Verzerrungen führt.
Ein Beispiel für eine Luftkomponente ist ein Luft-Induktor, der aus Spulen besteht, die um einen nichtmagnetischen Träger gewickelt sind, beispielsweise eine Kunststoff- oder Keramikspule.
Das Fehlen eines ferromagnetischen Kerns ermöglicht einen hohen Qualitätsfaktor (Q-Faktor) und minimale Hystereseverluste, wodurch sich Luftinduktoren ideal für Anwendungen eignen, die eine präzise und effiziente Energiespeicherung und -filterung erfordern, wie z. B. Hochfrequenzschaltungen (RF) und Audiogeräte.
Das Material eines Luftkerns ist normalerweise Luft oder ein nichtmagnetisches Material mit geringer magnetischer Permeabilität, beispielsweise Kunststoff, Keramik oder Glas.
Diese Materialien werden aufgrund ihrer isolierenden Eigenschaften und ihrer Fähigkeit ausgewählt, die Wicklungen zu stützen und gleichzeitig den freien Durchgang des Magnetfelds zu ermöglichen. Durch die Verwendung nichtmagnetischer Materialien minimieren Antennenkomponenten Energieverluste und Verzerrungen, was zu einer hohen Effizienz und Leistung führt.
Der Luftkern eines Transformators bezieht sich auf das Fehlen eines ferromagnetischen Kerns, wobei die Wicklungen um einen nichtmagnetischen Kern gewickelt sind oder der Umgebungsluft ausgesetzt bleiben.
Bei einem Lufttransformator sind die Primär- und Sekundärwicklungen normalerweise auf separate Spulen oder Spulenkörper gewickelt, sodass das Magnetfeld durch die Luft zwischen ihnen fließen kann. Überkopftransformatoren werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die einen Hochfrequenzbetrieb, geringe Energieverluste und minimale Verzerrungen erfordern, wie z. B. Hochfrequenz- (HF) und Audiotransformatoren.