inductancia

En electromagnetismo y electrónica, la inductancia (L), es una medida de la oposición a un cambio de corriente de un inductor o bobina que almacena energía en presencia de un campo magnético, y se define como la relación entre el flujo magnético (\mathbf{\Phi}) y la intensidad de corriente eléctrica (I) que circula por la bobina y el número de vueltas (N) del devanado:
L = {\Phi N \over I}
Lainductancia 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.
El flujo que aparece en esta definición es el flujo producido por la corriente I exclusivamente. No debenincluirse flujos producidos por otras corrientes ni por imanes situados cerca ni por ondas electromagnéticas.
Esta definición es de poca utilidad porque es difícil medir el flujo abrazado por un conductor. En cambio se pueden medir las variaciones del flujo y eso sólo a través del voltaje V inducido en el conductor por la variación del flujo. Con ello llegamos a una definición de inductanciaequivalente pero hecha a base de cantidades que se pueden medir, esto es, la corriente, el tiempo y la tensión:
V_L = L{\Delta I\over \Delta t}
El signo de la tensión y de la corriente son los siguientes: si la corriente que entra por la extremidad A del conductor, y que va hacia la otra extremidad, aumenta, la extremidad A es positiva con respecto a la opuesta. Esta frase también puede escribirseal revés: si la extremidad A es positiva, la corriente que entra por A aumenta con el tiempo.
En el SI, la unidad de la inductancia es el henrio (H), llamada así en honor al científico estadounidense Joseph Henry. 1 H = 1 Wb/A, donde el flujo se expresa en weber y la intensidad en amperios.
El término "inductancia" fue empleado por primera vez por Oliver Heaviside en febrero de 1886,1 mientrasque el símbolo L se utiliza en honor al físico Heinrich Lenz.2 3
La inductancia siempre es positiva, salvo en ciertos circuitos electrónicos especialmente concebidos para simular inductancias negativas, y los valores de inductancia prácticos, van de unos décimos de nH para un conductor de 1 milímetro de largo, hasta varias decenas de miles de Henrios para bobinas hechas de miles de vueltasalrededor de núcleos ferromagnéticos.
Inductancia Mutua[editar · editar código]
Como se verá a continuación, la inductancia (mutua y autoinductancia) es una característica de los circuitos, dependiente de la geometría de los mismos. Sean dos circuitos arbitrarios descritos por las curva \gamma_1 y \gamma_2 por donde circulan corrientes I_1 y I_2, respectivamente. De ahora en más el subíndice 1representa magnitudes correspondientes circuito 1 y análogamente para el circuito 2. En virtud de la Ley de Faraday se tiene
\vec\nabla\times\vec E(\vec x_1)=-\frac{\partial\vec B(\vec x_1)}{\partial t}
donde \vec E(\vec x_1) es el campo eléctrico y \vec B(\vec x_1) es el campo magnético en el circuito 1. Si ahora se toma el flujo a través del área encerrada S_1 por el circuito 1,\int_{S_1}\vec\nabla\times\vec E(\vec x_1)\cdot\vec{da_1}=-\int_{S_1}\frac{\partial\vec B(\vec x_1)}{\partial t}\cdot\vec{da_1}
y usando el Teorema de Stokes para la integral del lado izquierdo se obtiene la fem \epsilon_1 para el circuito 1:
\oint_{\gamma_1}\vec E(\vec x_1)\cdot\vec{ds_1}=\epsilon_1=-\int_{S_1}\frac{\partial\vec B(\vec x_1)}{\partial t}\cdot\vec{da_1}
Es conveniente usar que \vec B(\vecx_1)=\vec\nabla\times\vec A(\vec x_1), donde \vec A(\vec x) es el potencial vectorial para reescribir lo anterior como
\epsilon_1=-\int\vec\nabla\times\frac{\partial\vec A(\vec x_1)}{\partial t}\cdot\vec{da_1}
En este punto se debe hacer una simplificación: se supondrá que el circuito no cambia en el tiempo, con lo cual la derivada parcial puede salir fuera de la integral. Esto permite entonces aplicar...