La inductancia es uno de los conceptos más importantes en el campo de la electrónica y tiene un papel fundamental en el funcionamiento de numerosos dispositivos. Sin embargo, existen diversos factores que pueden afectar su valor y desempeño. En este artículo, te vamos a hablar de los principales factores que afectan la inductancia y cómo pueden influir en el comportamiento de los circuitos eléctricos. ¡Prepárate para descubrir cómo estos aspectos pueden marcar la diferencia en tus proyectos electrónicos!
Factores como el número de vueltas, el área, la longitud del inductor y la permeabilidad del medio afectan la inductancia del inductor. La inductancia del inductor depende básicamente de la cantidad de enlace de flujo en las vueltas del inductor por unidad de corriente. Ahora, discutiremos los factores de los que depende la inductancia del inductor.
Los siguientes factores afectan la inductancia de un inductor.
- Número de vueltas (N)
- Longitud de una bobina (L)
- Área de la bobina (A)
- Permeabilidad del medio (µ)
Número de vueltas (N)
Cuantas más vueltas (N) en el inductor tengan más inductancia, menos vueltas tendrán menos inductancia. Por lo tanto, podemos decir que la inductancia del inductor depende del número de vueltas. La relación entre la inductancia y el número de vueltas se puede expresar mediante las siguientes expresiones matemáticas.
Más vueltas producirán un campo más magnético. Si una vuelta produce un campo magnético de 5 Tesla cuando fluye una corriente de 1 amperio a través de la vuelta, entonces el campo magnético es de 5 AT (amperios/vuelta). Ahora, si tomamos 100 vueltas y alimentamos una corriente de 1 amperio, entonces el campo magnético producido por el inductor es de 100 AT. Por tanto, es claro que el campo magnético producido por el inductor depende del número de vueltas para una cantidad dada de corriente.
La inductancia de la bobina es directamente proporcional al cuadrado del número de vueltas de la bobina.
Longitud de la bobina
Si mantenemos todos los demás factores sin cambios, la longitud de bobina más larga provoca menos inductancia y una longitud de bobina más corta provoca más inductancia. La relación entre la inductancia y la longitud de una bobina se puede expresar mediante las siguientes expresiones matemáticas.
La longitud más larga de la bobina provoca una mayor oposición a la corriente debido a una mayor fem inducida en la bobina y, como resultado, el enlace de flujo magnético en la bobina es menor. Por lo tanto, el menor enlace de flujo en la bobina conduce a una menor inductancia.
La inductancia de la bobina es inversamente proporcional a su longitud.
Área de la bobina
Cuanto mayor sea el área de la sección transversal de un inductor, mayor será la inductancia, manteniendo todos los demás factores iguales. La bobina de menor área de sección transversal tiene menos inductancia en comparación con la bobina de mayor área de sección transversal. La relación entre la inductancia y el área de una bobina se puede expresar mediante las siguientes expresiones matemáticas.
La bobina con un área de sección transversal mayor tiene menos oposición al flujo que se une a ella. Y, por lo tanto, si el área de la bobina es mayor, su inductancia es mayor.
La inductancia de la bobina es directamente proporcional al área de la bobina.
Material del núcleo
La inductancia de una bobina se puede aumentar aumentando la permeabilidad del medio. El inductor de núcleo de hierro tiene más inductancia que un inductor de núcleo de aire. Es porque la permeabilidad del inductor con núcleo de hierro es mayor que la permeabilidad del inductor con núcleo de aire.
La permeabilidad del material del núcleo afecta el enlace de flujo en la bobina. Por lo tanto, cuanto mayor sea la permeabilidad, mayor será la inductancia.
Fórmula aproximada de inductancia de una bobina
Una bobina tiene un número de vueltas en una determinada longitud y área. Las dimensiones de la bobina se muestran en la imagen de abajo.
La inductancia de una bobina se puede encontrar con la siguiente fórmula.
La permeabilidad (µ0 µr) de los materiales magnéticos con cambio en la intensidad del campo porque el material magnético tiene una curva BH no lineal. Así, el valor de la permeabilidad cambia y no puede ser un valor constante. Por lo tanto, la inductancia de una bobina no tiene un valor constante a pesar de tener el mismo número de vueltas y las mismas dimensiones (longitud y área) de la bobina.
La histéresis en la curva BH puede causar un efecto significativo en el valor de la inductancia. Por lo tanto, el diseño del núcleo magnético de una bobina es muy importante y se debe asegurar que la densidad de flujo en el núcleo esté muy por debajo del punto de saturación. en otras palabras, el núcleo debe funcionar en una región lineal de la curva BH o ciclo de histéresis.
El inductor variable se hace previendo el cambio en el número de vueltas de una bobina, o mediante el uso de un núcleo deslizante que se mueve hacia adentro y hacia afuera de una bobina. La siguiente imagen muestra el inductor variable que tiene un mecanismo de cambio del número de vueltas.
Los contactos deslizantes de cobre conectan los diferentes puntos a lo largo de la bobina. Hacer contacto en diferentes puntos cambia la longitud y el número de vueltas de una bobina y, por lo tanto, la inductancia cambia en consecuencia.
Podemos aumentar la inductancia moviendo el núcleo magnético al centro del devanado del inductor. Y, para reducir la inductancia de una bobina, el núcleo magnético se saca del devanado del inductor.
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