Que é un indutor?

Control industrial orixinal de Bingsen

A inductancia é unha característica física dun circuíto que describe como os compoñentes do circuíto resisten os cambios de corrente e xeran tensión. Para explicar este concepto en detalle e en termos sinxelos, imos exploralo en varias partes:

1. Corrente e campo magnético
En primeiro lugar, é importante entender que cando a corrente pasa por un cable, xera un campo magnético. Este é un principio fundamental do electromagnetismo. A intensidade dun campo magnético depende da magnitude da corrente: canto maior sexa a corrente, máis forte será o campo magnético xerado.

2. Indución electromagnética
A continuación, presentaremos a indución electromagnética. A lei de Faraday da indución electromagnética dinos que un campo magnético cambiante pode xerar voltaxe nos condutores circundantes. Isto significa que se tes un campo magnético e a súa intensidade cambia, pode "excitar" ou "inducir" voltaxe nos cables próximos.

3. A función da inductancia
Entón, como funciona a inductancia? Cando se ten un cable (como unha bobina) e se aplica electricidade no seu interior, xérase un campo magnético. Se a corrente comeza a cambiar (aumentar ou diminuír), o campo magnético que o rodea tamén cambiará. Segundo a lei de Faraday, este campo magnético cambiante xerará unha tensión inducida no cable, que intenta manter o fluxo de corrente orixinal sen cambios. Este fenómeno é unha manifestación da inductancia.

Se a corrente aumenta, o indutor xerará unha tensión inversa, intentando reducila. Se a corrente diminúe, o indutor xerará unha tensión directa, intentando aumentar a corrente. Por iso, ás veces se describen os indutores como a "inercia" da corrente, que se resisten aos cambios na corrente.

4. Bobina e inductancia
En aplicacións prácticas, para aumentar o efecto de inductancia, os fíos adoitan enrolarse en forma de bobinas. Cada fío dentro da bobina afectarase mutuamente debido ao campo magnético xerado polas bobinas adxacentes, o que fará que a inductancia de toda a bobina sexa moito maior que a dun condutor recto.

5. Aplicación
Os indutores teñen moitas aplicacións prácticas. Por exemplo, nos equipos de alimentación, os indutores pódense usar para suavizar as flutuacións de tensión; nos equipos de comunicación sen fíos, úsanse xunto con condensadores para crear circuítos de oscilación que poden filtrar sinais de frecuencias específicas.

(1) Filtro de potencia
Os indutores utilízanse en circuítos de alimentación, especialmente en fontes de alimentación de conmutación, para suavizar a corrente e a tensión, reducir o ruído e os picos. Úsanse para suprimir o ruído de alta frecuencia e proporcionar enerxía CC estable aos circuítos.
(2) Circuíto resonante e selección de frecuencia
Os indutores e os condensadores úsanse xuntos para establecer circuítos resonantes que poden seleccionar ou amplificar sinais a frecuencias específicas. Isto é moi importante en dispositivos de comunicación sen fíos como radios e teléfonos móbiles, xa que se pode usar para o filtrado e a sintonización de frecuencias.

(3) Almacenamento e transmisión de enerxía
Os indutores serven como compoñentes de almacenamento de enerxía en circuítos, especialmente en fontes de alimentación de pulsos e aplicacións de almacenamento temporal de enerxía. Nos transformadores, os indutores úsanse para transferir enerxía entre diferentes circuítos mediante acoplamento magnético e permiten cambios nos niveis de tensión e corrente.
(4) Protección contra correntes limitantes e sobrecorrentes
Nos circuítos de arranque e subministración de enerxía dos motores eléctricos, os indutores poden limitar a taxa de aumento da corrente e a corrente máxima, proporcionando así protección contra sobrecorrentes e evitando danos no circuíto.

(5) Procesamento de sinais
No procesamento de sinais analóxicos, os indutores utilízanse para filtrar sinais de alta frecuencia, adaptar a impedancia e atrasar sinais. Son comúns en varios deseños de filtros.
(6) Supresión de interferencias electromagnéticas (EMI)
A inductancia úsase para suprimir e filtrar a interferencia electromagnética (EMI), o que pode evitar que o ruído entre no circuíto e tamén que se emita ruído desde o circuíto, evitando así interferencias con outros dispositivos.

(7) Sensores
Nalgunhas tecnoloxías de sensores, os indutores utilízanse para detectar cambios nos campos magnéticos, que poden estar relacionados coa posición, a velocidade ou outras cantidades físicas.
(8) Corrección do factor de potencia
Nos sistemas de alimentación de CA, os indutores e os condensadores úsanse conxuntamente para mellorar o factor de potencia, reducir o consumo de enerxía reactiva e, polo tanto, aumentar a eficiencia do uso da enerxía eléctrica.

6. Unidade de medida
A unidade de inductancia é o Henry (H), chamado así polo científico estadounidense Joseph Henry. Se a inductancia dunha bobina é de 1 Henry, cada vez que a corrente cambia a unha taxa de 1 amperio por segundo, xerarase unha tensión inducida de 1 voltio na bobina.

resumo
Entón, en xeral, a inductancia é unha característica dun compoñente que resiste os cambios na corrente xerando unha tensión inversa dentro do compoñente para contrarrestar os cambios rápidos na corrente. Este principio simple ten unha ampla gama de aplicacións na tecnoloxía electrónica e na enxeñaría eléctrica, desde o filtrado de potencia máis simple ata a sintonización complexa de radiofrecuencia.