Inductancia

INDUCTANCIA

Se está recargando este auto eléctrico mediante una línea de 220 \ pero no hay contacto físico entre el cable de recarga y los alambres del vehículo. En cambio, se utiliza la inductancia mutua: la corriente alterna del cable de recarga crea un campo magnético que varía con el tiempo, el cual induce una corriente en los circuitos del vehículo. Esta corriente inducida recarga lasbaterías del auto.

Tome un tramo de alambre de cobre y enróllelo en tomo a un lápiz para formar una bobina. Si pone esta bobina en un circuito, ¿se comporta de modo diferente que un tramo recto de alambre? Es sorprendente, pero la respuesta es afirmativa. En un auto ordinario que funciona con gasolina, una bobina de esta clase hace posible que el acumulador del automóvil de 12 volts suministremiles de volt a las bujías, lo que, a su vez, permite que las bujías se enciendan y pongan en marcha el motor. Otras bobinas de este tipo se utilizan para mantener encendidas las lámparas de luz fluorescente. Unas bobinas más grandes instaladas bajo las calles urbanas sirven para regular el funcionamiento de los semáforos. En todas estas aplicaciones, y en muchas otras, intervienen los efectos deinducción que estudiamos en el capítulo 29.
Una corriente cambiante en una bobina induce una fem en una bobina adyacente. El acoplamiento entre las bobinas queda descrito por su inductancia mutua. Una corriente cambiante en una bobina también induce una fem en esa misma bobina. Las bobinas de esta clase reciben el nombre de inductores, y la relación entre la corriente y la fem queda descrita por lainductancia (también llamada autoinductan-cia) de la bobina. Si una bobina conduce inicialmente una corriente, se libera energía cuando la corriente disminuye; este principio se aplica en los sistemas de encendido de un automóvil. Veremos que esta energía liberada se hallaba almacenada en el campo magnético originado por la corriente que en un principio estaba presente en la bobina, y examinaremosalgunas de las aplicaciones prácticas de la energía de los campos magnéticos.
Además, daremos un primer vistazo a lo que ocurre cuando un inductor forma parte de un circuito. En el capítulo 31 proseguiremos con el estudio de cómo se

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30.1Inductancia Mutua

30.2 Este cepillo de dientes eléctrico se sirve de la inductancia mutua. La base contiene una bobina que recibe corrientealterna de una toma de pared. Esta corriente variable induce una fem en una bobina del interior del cepillo mismo, la cual se utiliza para recargar la batería del cepillo. (Se utiliza un sistema similar para recargar el vehículo eléctrico de la fotografía con que se inicia este capítulo).

Bobina 1 N¡ espiras
Bobina 2 N2 espiras
30.1 Una corriente z', en la bobina I da origen a un flujomagnético a través de la bobina 2.
Si i¡ cambia, se induce una fem en la bobina
2; ésta se describe en términos de inductancia mutua.

comportan los inductores en los circuitos de corriente alterna; en ese capítulo aprenderemos por qué los inductores desempeñan un papel fundamental en la electrónica moderna, que incluye sistemas de comunicación, fuentes de suministro de energía y muchos otrosdispositivos.
30.1 | Inductancia mutua
En la sección 28.4 consideramos la interacción magnética entre dos alambres que conducen corrientes estables; la corriente de un alambre crea un campo magnético, el cual ejerce una fuerza sobre la corriente del segundo alambre. Pero surge una interacción adicional entre dos circuitos cuando hay una corriente cambiante en uno de ellos. Considérense dos bobinasde alambre una al lado de otra, como se ve en la figura 30.1. Una corriente que fluye en la bobina 1 origina un campo magnético B y, en consecuencia, un flujo magnético a través de la bobina 2. Si cambia la corriente de la bobina 1, también se altera el flujo a través de la bobina 2; y de acuerdo con la ley de Faraday, esto induce una fem en la bobina 2. Es así como un cambio de corriente en un...