Inductancia Magnética

Inductancia Magnética

Es el campo magnético que crea una corriente eléctrica al pasar a través de una bobina de hilo conductor enrollado alrededor de la misma que conforma un inductor. Un inductor puede utilizarse para diferenciar señales cambiantes rápidas o lentas. Al utilizar un inductor con un condensador, la tensión del inductor alcanza su valor máximo a una frecuencia dependiente de la capacitancia y de la inductancia.

La inductancia depende de las características físicas del conductor y de la longitud del mismo. Si se enrolla un conductor, la inductancia aumenta. Con muchas espiras se tendrá más inductancia que con pocas. Si a esto añadimos un núcleo de ferrita, aumentaremos considerablemente la inductancia.

Existen fenómenos de inducción electromagnética generados por un circuito sobre sí mismos llamados de inducción propia o autoinducción; y los producidos por la proximidad de dos circuitos llamados de inductancia mutua.

Un ejemplo de inductancia propia, lo tenemos cuando por una bobina circula una corriente alterna. Como sabemos, al circular la corriente por la bobina formara un campo magnético alrededor de ella, pero al variar el sentido de la corriente también lo hará el campo magnético alrededor de la bobina, con lo cual se produce una variación en las líneas del flujo magnético a través de ella, esto producirá una fem inducida en la bobina.

La fem inducida con sus respectivas corrientes inducidas son contrarias a la fem y la corriente recibidas. A este fenómeno se le llama autoinducción. Por definición: la autoinducción es la producción de una fem en un circuito por la variación de la corriente en ese circuito. La fem inducida siempre se opone al cambio de corriente. La capacidad de una bobina de producir una fem auto inducido se mide con una magnitud llamada inductancia.

La bobina es conocida como autoinductor o simplemente inductor. En muchos circuitos de corriente alterna se utilizan inductores o bobinas con el objetivo de producir, en forma deliberada, inductancia en el circuito; cuando esta posee un gran número de espiras tiene un alto valor de inductancia y en caso contrario su valor es pequeño. Cuanto mayor sea la inductancia, más lentamente se elevara o descenderá la corriente dentro de la bobina.

La unidad de inductancia es el Henry (H), llamada así en honor de Joseph Henry (1797-1878), maestro y físico estadounidense pionero en el estudio del electromagnetismo.

Como el fenómeno de la inductancia se debe a que un cambio de corriente en una bobina induce una fem en ella, el Henry se puede definir en términos de la fem inducida por unidad de rapidez de cambio de la corriente. Por lo tanto, la inductancia equivale a un Henry si la rapidez de cambio de la corriente es de un ampere por segundo e induce una fem de un volt. Matemáticamente se expresa:

L=- ε / (∆i/∆t)

O bien, si despejamos a la fem inducida queda:

ε = -L (∆i/∆t)

Donde:

L= inductancia expresada en volts-segundo/ampere= Henry (H).

ε = fem inducida medida en volts.

Δi = cambio de la corriente en amperes (A). La letra i indica que es una corriente inducida.

Δt = tiempo en el que se efectúa el cambio en la corriente medida en segundos (seg).

El signo negativo indica que la fem autoinducida ε es una fuerza electromotriz que se opone al cambio de la corriente. La forma geométrica de la bobina afecta su inductancia. Por ello, existen inductores de diversos tamaños y formas en los que varía el número de espiras y la longitud del conductor; algunos tienen núcleos de hierro y otros no. Para el caso de una bobina larga de sección transversal uniforme, la inductancia se calcula con la expresión:

L= µ N2 A/l

Donde:

L= inductancia de la bobina expresada en Henry (H).

μ= permeabilidad magnética del núcleo medida en webers/ampere-metro (wb/Am).

N= número de espiras de la bobina.

A= área de la sección transversal del núcleo en metros cuadrados (m2).

l= Longitud de la bobina en metros. (m).

Cálculos de inductancia

La inductancia aproximada de una bobina de una sola capa bobinada al aire puede ser calculada con la fórmula* simplificada:

L(microH) =d².n²/18d+40 l

Donde:

L = inductancia en microhenrios

d = diámetro de la bobina en pulgadas

l = longitud de la bobina en pulgadas

n = número de espiras

Enlaces de Flujo

El flujo magnético Φ (representado por la letra griega fi Φ), es una medida de la cantidad de magnetismo,

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