Autoinductancia

Autoinductancia

Es necesario  distinguir  cuidadosamente  entre fem y corrientes  que son causadas  por baterías  u otras  fuentes  y aquellas  que son  inducidas  por  campos  magnéticos  variables.  Se usa  el adjetivo  de la fuente para describir  los parámetros asociados  con una  fuente  física  y  se usa  el adjetivo  para describir  aquella  fem y corrientes causadas por  un  campomagnético variable.

Considere el un circuito  que se  compone  de un interruptor, un resistor y una  fuente de fem como  se muestra en la . cuándo el interruptor  se mueve  a la  posición cerrada, la corriente de fuente  no aumenta  de inmediato de cero a su  máximo valor . La ley de inducción  electromagnética  de faraday, se puede  usar para  describir  este efecto de la  manera  siguiente;  amedida  que la corriente  e fuente aumenta  con el tiempo, el flujo magnético a través de la espira  de circuito debido a  esta  corriente se incrementa  con el tiempo. Este flujo creciente  induce  una fem en el circuito. La dirección  de la fem inducida  es tal  que  causaría  una corriente  inducida en la espira, lo cual  establecería  un campo magnético que se opondría  al cambio  en el campomagnético de origen. En consecuencia , la dirección  de la fem  inducida  es  opuesta  ala dirección de la fem de la fuente;  des esto  resulta  que la corriente  de fuente  aumenta  de manera gradual mas que instantánea  a su valor de equilibrio final.  Este efecto  se conoce  como  autoinduccion  debido a que  el flujo variable  a través  del   circuito y la fem inducida resultante  surgen delcircuito. La  fem establecida  en este  caso  recibe  el nombre  de fem  autoinducida. También  se llama  con  frecuencia fem inversa.

Como un  segundo ejemplo  deautoinducción considere  la cual muestra una  bobina enrollada sobre un  centro cilíndrico de hierro. Suponga  que la corriente  de fuente  en la  bobina  o  aumenta o  disminuye  con el tiempo. Cuando  la corriente  de fuente   esta  enla dirección  mostrada, un  campo magnético dirigido de derecha a izquierda  se establece  dentro de la bobina. Conforme  la corriente  de fuente  cambia con el tiempo, el flujo magnético a través de la bobina  también  cambia  a induce una fem en la bobina. A partir de la ley de Lenz, la polaridad  de esta fem  inducida  debe  ser tal  que se oponga  al cambio en el  campo magnético de lacorriente  de la fuente. Si  la corriente  de fuente esta  aumentando  y si la corriente  de fuente  esta disminuyendo la polaridad de la fem inducida.

Para  obtener una descripción cuantitativa  de la auto inducción  recuerde  de la  ley de fraday  que la fem inducida es igual a la rapidez  negativa  de cambio en el  tiempo  de flujo magnético. El  flujo magnético  es proporcional al campo magnéticodebido  a la corriente de  fuente, el cual a su ves  es proporcional a la  corriente de   fuente en el circuito. Por tanto una fem autoinducida siempre  es proporcional ala rapidez de cambio en el tiempo de la corriente de fuente. Para  una bobina  de  N vueltas  muy  próximas entre si, que  conduce  una  corriente de fuente I, se  encuentra que;

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donde L  es una constante  deproporcionalidad  conocida  como inductancia  de la  bobina  que depende   dela  geometría  del circuito y de otras  características físicas.  A partir   de esta  expresión  se ve que la  inductancia   de una bobina  que contiene N  vueltas  es;

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donde  se supone  que el  mismo flujo pasa   a través  de cada vuelta. Mas tarde  se usara  esta  ecuación  para  calcular la inductancia dealgunas  geometrías del circuito especiales.

Igual que la  resistencia  es una  medida de la  oposición  dela corriente [pic] la  inductancia  es una medida  de la oposición  a un  cambio  en la corriente.
La unidad de inductancia  en el SI es  el Henry (H) la cual cono se puede ser es 1  volt-segundo por ampere:
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El hecho  de que la inductancia de un dispositivo  depende de su geometría es...