Inductores

Published On Dec-13-2017

Transcripción

Un inductor es un componente electrónico que se encarga de almacenar energía en un campo magnético. Una de las aplicaciones de los inductores es la creación de osciladores, al combinarlos con capacitores.

Lo primero que debemos hacer es entender qué es un electroimán (Figura 10.49). Se trata básicamente de un alambre conductor, generalmente cobre, enrollado alrededor de una pieza de metal. El alambre enrollado es llamado bobina. La bobina se conecta a una corriente, la cual fluye a través del alambre, generando un campo magnético alrededor de él. Este campo magnetiza la pieza de metal como si ésta fuera un imán permanente. Un inductor es un electroimán.

Figura 10.49: Electroimán

El conductor se enrolla sobre sí mismo, formando una bobina, con el fin de aumentar la densidad de las líneas del campo magnético, concentrando su fuerza en un área menor. Un campo magnético es similar al campo eléctrico que hemos estudiado, pero en lugar de cargas eléctricas, las cargas son magnéticas.

Consideremos el siguiente ejemplo en el que un bombillo y un inductor fueron conectados en paralelo a una batería.

Figura 10.50: Conexión básica de un inductor

Al cerrar el interruptor, la corriente puede fluir a través del circuito. El bombillo es una resistencia, mientras que el inductor es una bobina con centro metálico. Por lo tanto, el escenario más lógico es que la corriente fluya, casi siempre por el camino de menor resistencia (el inductor), haciendo que el bombillo apenas se ilumine.

Si bien esto es lo que sucede, al realizar el experimento existe una ligera variación. En un primer momento, cuando se cierra el interruptor, el bombillo se ilumina fuertemente, y luego su luz se vuelve mucho más tenue. Dicho comportamiento se mantiene así hasta que abrimos el interruptor de nuevo. En este punto, el bombillo vuelve a brillar fuertemente por un instante, para luego apagarse.

La razón de este comportamiento se encuentra en el inductor. Cuando cerramos el interruptor, la corriente empieza a fluir a través de la bobina. En esta fase inicial, el inductor está formando el campo magnético donde almacenará la energía, por lo que impide el flujo de corriente a través de él. Por lo tanto, la corriente de la batería fluye a través del bombillo.

Luego de que el campo magnético se ha formado, el inductor permite el paso de corriente por la bobina de manera normal. En este punto, la resistencia que el bombillo presenta es mayor que la resistencia del alambre de la bobina, por lo que solo una pequeña parte de la corriente sigue fluyendo a través del bombillo y la mayoría fluye a través del inductor.

Cuando abrimos de nuevo el interruptor, la corriente sigue fluyendo por la bobina hasta que el campo magnético del inductor colapsa. Esto permite que el bombillo se mantenga encendido por un instante luego de abrir el interruptor.

Podemos calcular la inductancia por medio de la siguiente fórmula:

Figura 10.51: Fórmula de la Inductancia

L es la inductancia en henries

µ es la permeabilidad del material del centro metálico

N es el número de vueltas del alambre alrededor del centro metálico

A es el área de la bobina en metros cuadrados y l, su longitud en metros.

La Tabla 10.2 muestra algunos valores de permeabilidad magnética de distintos materiales.

Tabla 10.2: Permeabilidades magnéticas de distintos materiales

Los inductores se representan en diagramas por medio de los siguientes símbolos:

Figura 10.52: Símbolos de los distintos tipos de Inductores

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