INDUCTANCIA


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 La inductancia (L) es una propiedad de las bobinas eléctricas (cable en forma de espiras) por la cual podemos saber cuanto se opone la bobina al paso de la corriente por ella por el efecto de la corriente inducida por la propia bobina (autoinducción). No te preocupes que ahora explicamos todo esto mucho más detalladamente para que lo entiendas.

inductancia

 Para explicar y entender la inductancia es necesario conocer 2 grandes descubrimientos de la física eléctrica, pero muy sencillos de entender.

 Un físico llamado Oersted, descubrió que un conductor o una espira por la que circula una corriente genera a su alrededor un campo magnético. Este campo magnético depende de la intensidad de corriente que circule por el conductor y de su sentido. Si es corriente alterna (variable), el campo magnético será variable igual que lo es la corriente que circula por la bobina.

 Otro físico llamado Faraday descubrió que un campo magnético variable que se mueva o varíe cortando a un conductor hace que se genere una diferencia de potencial (d.d.p. o tensión) en los extremos del conductor y que según Lenz, otro físico, esta d.d.p. será opuesta a la causa que lo produce, es decir se opondrá a la tensión a la que conectamos la bobina, que en definitiva es la que causa esta otra tensión. Si en lugar de ser un conductor es una bobina (conductor en forma de espiras) pasará lo mismo, se creará una tensión o fuerza electromotriz en la bobina. Si la bobina esta conectada en un circuito cerrado producirá sobre la bobina una corriente llamada inducida de sentido contrario a la que atraviesa el conductor, o en este caso la bobina.

experimentos de oersted y faraday
 Entendido estos dos fenómenos ahora conectemos una bobina (conductor enrollado en espiras) a una tensión alterna. Fíjate en la figura:

autoinduccion

 Si conectamos la bobina de la figura de arriba a una fuente de tensión alterna, resulta que por la bobina circulará una corriente alterna (variable). Esta corriente que circula por la bobina crea a su alrededor un campo magnético variable (Oersted) y que además cortará los conductores de la propia bobina. Según Faraday, al ser cortadas las bobinas por un campo magnético, en las bobinas se creará una corriente y una tensión opuestas a la corriente y tensión a la que esta conectada la bobina, es decir habrá lo que se llama una caída de tensión en la bobina y una corriente opuesta a la que circula por la bobina.

 Este fenómeno es conocido como autoinducción, y como puedes ver produce una especie de oposición a la corriente que circula por la bobina. La corriente inducida provoca una oposición al paso de la corriente principal (se restan), es decir provoca una resistencia al paso de la corriente, ya que reduce la intensidad real inicial. Lógicamente los conductores de la bobina, por ser conductores, tendrán otra resistencia que nada tiene que ver con esta que estamos estudiando.

Nota: si conectamos la bobina en corriente continua el campo magnético no será variable y por lo tanto no cortará a las espiras no creando la corriente de autoinducción. Bueno, en realidad solo será variable al conectarla y desconectarla, pero eso no cuenta para nosotros.

 La resistencia que aparece al conectar una bobina y en corriente alterna (debida a la autoinducción) se llama Reactancia Inductiva, y se calcula de la siguiente forma:

XL = L x (2 x pi x f) = Reactancia inductiva y se mide en ohmios.

 Donde f es la frecuencia de la corriente que atraviesa la bobina (en España normalmente 50Hz) y L se mide en Henrios y es la inductancia de la bobina.

 Cada bobina tiene su inductancia, para una misma bobina este valor es siempre el mismo, es fijo, por lo que la inductancia es una propiedad de las bobinas constante para cada bobina. Las bobinas también se pueden llamar inductores, ya puedes imaginar el por qué.

 Cuando queramos saber la oposición que se va a encontrar una corriente que circulará por una bobina, si sabemos su inductancia, podremos calcularla simplemente multiplicando por la frecuencia de la corriente (y por el valor fijo pi = 3,1416).

 Podríamos definir la inductancia como "una medida de la cantidad de fuerza electromotriz (voltaje o tensión) generada en una bobina para un cambio de corriente por ella".

 Otra definición sería: "La propiedad de una bobina de inducir fem debido al flujo cambiante de corriente a través de ella".

la inductancia

 La L o inductancia es un factor que depende de las características físicas de la bobina (es decir de la geometría y de los materiales con los que está hecha) y no de la corriente que circula por él. A mayor cantidad de espiras enrolladas que tenga la bobina, la inductancia es mayor. Si además se agrega en el interior de la bobina un núcleo ferromagnético, la inductancia también aumenta. Luego para una misma bobina, este valor es un valor fijo. Entonces....¿De qué depende exactamente la inductancia de una bobina?

 La inductancia depende del tamaño y la forma del conductor de la bobina, del número de espiras y del tipo de material que hay en el interior de la bobina.

 Para calcular la inductancia de una bobina debemos de utilizar la siguiente fórmula:

formula inductancia

 Si en el núcleo no tenemos nada, será la permeabilidad del aire.

 La unidad de inductancia es el henrio, nombrado en honor del físico estadounidense del siglo XIX Joseph Henry, quien fue el primero en descubrir el fenómeno de la autoinducción. Un henrio es equivalente a un voltio dividido por un amperio por segundo. Si una corriente que cambia a la velocidad de un amperio por segundo induce una fuerza electromotriz de un voltio, el circuito tiene una inductancia de una Henry, una inductancia relativamente grande.

 La inductancia aproximada de una bobina de una sola capa bobinada al aire y para bobinas que tengan una longitud igual o mayor que 0,4 veces el diámetro de la bobina, puede ser calculada con la fórmula simplificada:

 L (microH)=d².n²/18d+40 l

L= inductancia en microhenrios
d= diámetro de la bobina en pulgadas
l= longitud de la bobina en pulgadas
n= número de espiras

 El flujo magnético (del campo creado), será siempre proporcional a la intensidad que recorre la bobina. En este caso podemos decir que:

 Φ = L x I; donde Φ es el flujo magnético, I la intensidad de la bobina y L la inductancia.

 Esta es otra forma de calcular la inductancia (L).

 Para acabar decir que 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, en este caso, la tensión inducida puede ser apreciable.



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