Inductancia
Páginas: 11 (2530 palabras)
Publicado: 21 de agosto de 2011
Inductancia
Llamaremos inductancia al campo magnético que crea una corriente eléctrica al pasar a través de una bobina de hilo conductor enrrollado 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 frecuenciadependente de la capacitancia y de la inductancia.
En un Inductor o bobina, se denomina inductancia, L, a la relación entre la cantidad de flujo magnético, [pic]que lo atraviesa y la corriente, I, que circula por ella:
[pic]
De acuerdo con el Sistema Internacional de Medidas, si el flujo se expresa en webers y la intensidad en amperios, el valor de la inductancia vendrá enhenrios (H).
El término "inductancia" fue empleado por primera vez por Oliver Heaviside en febrero de 1886, mientras que el símbolo L se utiliza en honor al físico Heinrich Lenz.
La inductancia depende de las características fisicas del conductor y de la longitud del mismo. Si se enrolla un conductor, la inductancia aumenta. Con muchas espiras (vueltas) se tendrá más inductancia que con pocas.Si a esto añadimos un núcleo de ferrita, aumentaremos considerablemente la inductancia.
La energía almacenada en el campo magnético de un inductor se calcula según la siguiente formula:
W = I² L/2 ...
siendo:
W = energía (julios)
I = corriente (amperios)
L = inductancia (henrios).
El Cálculo de la inductancia: La inductancia de una bobina con una sola capa bobinada al aire puedeser calculada aproximadamente con la fórmula simplificada siguiente:
L (microH)=d².n²/18d+40 l
siendo:
L= inductancia (microhenrios);
d = diámetro de la bobina (pulgadas);
l= longitud de la bobina (pulgadas);
n=número de espiras o vueltas.
Como ya se ha dicho, la unidad para la inductancia es el HENRIO.
En una bobina habrá un henrio de inductancia cuando el cambio de 1amperio/segundo en la corriente eléctrica que fluye a través de ella provoque una fuerza electromotriz opuesta de 1 voltio.
Un transformador o dos circuitos magnéticamente acoplados tendrán inductancia mutua equivalente a un HENRIO cuando un cambio de 1 amperio/segundo en la corriente del circuíto primario induce tensión equivalente a 1 voltio en el circuito secundario.
Valor de la inductancia
El valorde la inductancia viene determinado exclusivamente por las características de la bobina y por la permeabilidad magnética del espacio donde se encuentra. Así, para un solenoide, la inductancia, de acuerdo con las ecuaciones de Maxwell, viene determinada por:
[pic]
Donde
μ = es la permeabilidad absoluta del núcleo,
N =es el número de espiras,
A =es el area de la sección transversal del bobinadol = la longitud de las líneas de flujo.
El cálculo de l es bastante complicado a no ser que la bobina sea toroidal y aún así, resulta difícil si el núcleo presenta distintas permeabilidades en función de la intensidad que circule por la misma. En este caso, la determinación de l se realiza a partir de las curvas de imantación.
Energía almacenada
[pic] Figura 1. Circuito con inductancia.La bobina ideal es un elemento pasivo que almacena energía eléctrica en forma de campo magnético cuando aumenta la intensidad, devolviéndola cuando la corriente disminuye. Su ecuación de definición es (figura 1):
[pic]
Matemáticamente se puede demostrar que la energía, [pic], almacenada por una bobina con inductacia L que es recorrida por una corriente I, viene dada por:
[pic]
AutoinductanciaSi una bobina / inductor es atravesado por una corriente, este producirá un campo magnético a su alrededor.
Si esta corriente se suspende abruptamente (con un interruptor), el campo magnético desaparece. A los inductores no les agrada los cambios bruscos de corriente, intentará mantenerla e inducirá una tensión entre sus terminales de polaridad opuesta a la que tenía antes del corte de...
Llamaremos inductancia al campo magnético que crea una corriente eléctrica al pasar a través de una bobina de hilo conductor enrrollado 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 frecuenciadependente de la capacitancia y de la inductancia.
En un Inductor o bobina, se denomina inductancia, L, a la relación entre la cantidad de flujo magnético, [pic]que lo atraviesa y la corriente, I, que circula por ella:
[pic]
De acuerdo con el Sistema Internacional de Medidas, si el flujo se expresa en webers y la intensidad en amperios, el valor de la inductancia vendrá enhenrios (H).
El término "inductancia" fue empleado por primera vez por Oliver Heaviside en febrero de 1886, mientras que el símbolo L se utiliza en honor al físico Heinrich Lenz.
La inductancia depende de las características fisicas del conductor y de la longitud del mismo. Si se enrolla un conductor, la inductancia aumenta. Con muchas espiras (vueltas) se tendrá más inductancia que con pocas.Si a esto añadimos un núcleo de ferrita, aumentaremos considerablemente la inductancia.
La energía almacenada en el campo magnético de un inductor se calcula según la siguiente formula:
W = I² L/2 ...
siendo:
W = energía (julios)
I = corriente (amperios)
L = inductancia (henrios).
El Cálculo de la inductancia: La inductancia de una bobina con una sola capa bobinada al aire puedeser calculada aproximadamente con la fórmula simplificada siguiente:
L (microH)=d².n²/18d+40 l
siendo:
L= inductancia (microhenrios);
d = diámetro de la bobina (pulgadas);
l= longitud de la bobina (pulgadas);
n=número de espiras o vueltas.
Como ya se ha dicho, la unidad para la inductancia es el HENRIO.
En una bobina habrá un henrio de inductancia cuando el cambio de 1amperio/segundo en la corriente eléctrica que fluye a través de ella provoque una fuerza electromotriz opuesta de 1 voltio.
Un transformador o dos circuitos magnéticamente acoplados tendrán inductancia mutua equivalente a un HENRIO cuando un cambio de 1 amperio/segundo en la corriente del circuíto primario induce tensión equivalente a 1 voltio en el circuito secundario.
Valor de la inductancia
El valorde la inductancia viene determinado exclusivamente por las características de la bobina y por la permeabilidad magnética del espacio donde se encuentra. Así, para un solenoide, la inductancia, de acuerdo con las ecuaciones de Maxwell, viene determinada por:
[pic]
Donde
μ = es la permeabilidad absoluta del núcleo,
N =es el número de espiras,
A =es el area de la sección transversal del bobinadol = la longitud de las líneas de flujo.
El cálculo de l es bastante complicado a no ser que la bobina sea toroidal y aún así, resulta difícil si el núcleo presenta distintas permeabilidades en función de la intensidad que circule por la misma. En este caso, la determinación de l se realiza a partir de las curvas de imantación.
Energía almacenada
[pic] Figura 1. Circuito con inductancia.La bobina ideal es un elemento pasivo que almacena energía eléctrica en forma de campo magnético cuando aumenta la intensidad, devolviéndola cuando la corriente disminuye. Su ecuación de definición es (figura 1):
[pic]
Matemáticamente se puede demostrar que la energía, [pic], almacenada por una bobina con inductacia L que es recorrida por una corriente I, viene dada por:
[pic]
AutoinductanciaSi una bobina / inductor es atravesado por una corriente, este producirá un campo magnético a su alrededor.
Si esta corriente se suspende abruptamente (con un interruptor), el campo magnético desaparece. A los inductores no les agrada los cambios bruscos de corriente, intentará mantenerla e inducirá una tensión entre sus terminales de polaridad opuesta a la que tenía antes del corte de...
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