Inductancia (física)

Introducción

La inductancia es un factor originado por las fuerzas eléctricas y magnéticas contenidas en una bobina, componente de un circuito eléctrico, cuyo uso es de invaluable importancia a lo largo de nuestro día a día.
El conocimiento de este tema ha dado paso a grandes avances, tanto en la exploración del mundo de la física, como factor en la creación de instrumentos de gran utilidad.En las siguientes páginas se podrán apreciar las definiciones, funcionamiento, usos, ventajas, e importancia que gozan las diferentes ramas de la física relacionadas con la inductancia, para que de este modo se pueda articular con más facilidad una amplia idea de la importancia que tiene el desarrollo de la física en nuestras vidas.

Inductancia
Es posible demostrar que el paso de corrientepor un conductor va acompañado de efectos magnéticos; la aguja de una brújula colocada cerca de un conductor, por ejemplo, se desviará de su posición normal norte-sur. La corriente crea un campo magnético.
La transferencia de energía al campo magnético representa trabajo efectuado por la fuente de FEM. Se requiere potencia para hacer trabajo, y puesto que la potencia es igual a la corrientemultiplicada por la tensión, debe haber una caída de tensión en el circuito durante el tiempo en que la energía está almacenándose en el campo.
Esta caída de tensión que no tiene nada que ver con la caída de tensión de ninguna resistencia del circuito, es el resultado de una tensión opuesta inducida en el circuito mientras el campo crece hasta su valor final. Cuando el campo se vuelve constante,
La FEMinducida o fuerza contra electromotriz desaparece, puesto que ya no se está almacenando más energía. Puesto que la FEM inducida se opone a la FEM de la fuente, tiende a evitar que la corriente aumente rápidamente cuando se cierra el circuito.
La amplitud de la FEM inducida es proporcional al ritmo con que varía la corriente y a una constante asociada con el circuito, llamada inductancia delcircuito.
La inductancia depende de las características físicas del conductor. Por ejemplo, si se enrolla un conductor, la inductancia aumenta. Un arrollamiento de muchas espiras tendrá más inductancia que uno de unas pocas vueltas. Además, si un arrollamiento se coloca alrededor de un núcleo de hierro, su inductancia será mayor de lo que era sin el núcleo magnético.
La polaridad de una FEM inducidava siempre en el sentido de oponerse a cualquier cambio en la corriente del circuito. Esto significa que cuando la corriente en el circuito aumenta, se realiza trabajo contra la FEM inducida almacenando energía en el campo magnético. Si la corriente en el circuito tiende a descender, la energía almacenada en el campo vuelve al circuito, y por tanto se suma a la energía suministrada por la fuentede FEM. Esto tiende a mantener a la corriente circulando incluso cuando la FEM aplicada pueda descender o ser retirada. La energía almacenada en el campo magnético de un inductor se da por:
W=I² L/2
donde:
W = energía en julios
I = corriente en amperios
L = inductancia en henrios
La unidad de inductancia es el henrio. Los valores de inductancia utilizados en equipos de radio varían en unamplio margen. En circuitos de radiofrecuencia, los valores de inductancia empleados se medirán en milihenrios (1 mH es una milésima de henrio) en frecuencias bajas, y en microhenrios (millonésima de henrio) en las frecuencias medias y altas. Aunque las bobinas para radiofrecuencia pueden bobinarse sobre núcleos de hierro especiales (el hierro común no es adecuado), muchas de las bobinas utilizadaspor los aficionados son del tipo de núcleo de aire, o sea, bobinadas en un material de soporte no magnético.
Cualquier conductor tiene inductancia, incluso cuando el conductor no forma una bobina. La inductancia de una pequeña longitud de hilo recto es pequeña, pero no despreciable si la corriente a través de él cambia rápidamente, la tensión inducida puede ser apreciable. Este puede ser el...