Indutância é uma propriedade das bobinas e dos transformadores que se relaciona com a capacidade de armazenar energia em seu campo magnético. Quando uma corrente eléctrica flui através de um condutor enrolado em forma de bobina, um campo magnético é criado no interior do condutor. A indutância é a medida da resistência ao fluxo de corrente. Quanto maior a indutância, maior é a resistência à mudança de corrente.
A unidade desta grandeza é o henry (H). A indutância é directamente proporcional ao número de espiras da bobina, a área dessa bobina e a permeabilidade magnética do material que a compõe.
A fórmula para calcular a indutância é:
L = μ * N² * A / l
Onde:
L – a indutância (em henrys);
μ – a permeabilidade magnética do meio (em henrys por metro);
N – o número de espiras do enrolamento;
A – área de seção do enrolamento (em metros quadrados);
l – o comprimento do enrolamento (em metros).
Entendendo o funcionamento de um indutor
Um indutor é um dispositivo electrónico passivo que armazena energia em um campo magnético quando a corrente eléctrica flui através dele. Eles são muito comuns em circuitos de corrente alternada (AC) e corrente contínua (DC), e são usados para filtrar, armazenar, controlar e produzir energia eléctrica. Um indutor pode ser construído a partir de um enrolamento de fio enrolado ao redor de um núcleo de ferromagnético, geralmente uma espiral, que fornece maior área para a corrente eletromagnética fluir. Quando a energia eléctrica é aplicada, o campo magnético cresce e, quando o circuito é desligado, o campo magnético diminui, liberando a energia armazenada.
A corrente alternada é produzida quando a bobina é alimentada por uma fonte de corrente alternada e a corrente contínua é produzida quando a bobina é alimentada por uma fonte de corrente contínua.
O núcleo fornece um campo magnético ao redor da bobina, que, por sua vez, induz uma corrente eléctrica ao longo do fio (corrente induzida). Quando a corrente eléctrica muda de direcção, o campo magnético também muda, produzindo uma força que induz a corrente para o lado oposto. Esta força de indução é o que torna o indutor útil na produção de corrente contínua ou alternada.
O indutor sendo um componente que armazena energia em forma de campo magnético. Quando conectado a uma fonte de corrente alternada (CA), resiste à mudança de corrente, criando uma reação à mudança (indutância). Isso significa que quando a corrente aumenta, a indutância cria uma queda de tensão que impede a mudança rápida da corrente. Quando conectado a uma fonte de corrente contínua (CC), o comportamento do indutor é o oposto: ele resiste a mudanças nas correntes, criando uma queda de tensão que mantém a corrente constante. Isso significa que, se a corrente está aumentando, a indutância cria uma queda de tensão que impede a mudança rápida da corrente.
Aplicações da indutância em electrónica de potência e protecção de sistemas eléctricos
A Indutância é um tipo de componente electro-eletrónico usado para armazenar energia na forma de um campo magnético. Ela é usada para ajudar a controlar a corrente eléctrica que flui através de um circuito, agindo como um filtro para reduzir o ruído eletromagnético. Indutores são usados em muitas aplicações, como o controle de motor de passo, o controle de velocidade de motor e o controle de potência. Eles também são usados em circuitos de áudio, como os que são usados em alto-falantes.
Indutores são aplicados como filtro de frequências específicas, permitindo que apenas certas frequências passam. Também são usados em circuitos de energia para converter energia de uma forma para outra. Por exemplo, eles são usados em transformadores para converter energia eléctrica em energia magnética e vice-versa.
Aplicações práticas dos indutores em sistemas de corrente contínua
Os indutores em corrente contínua são componentes eletrónicos, constituídos por um material condutor enrolado em forma de bobina, que ao ser submetido a um campo magnético, produz uma força eléctrica de indutância, que impede ou retarda quaisquer mudanças na corrente eléctrica que circula por seu interior.
Esses componentes são usados principalmente para filtragem de ondas, estabilização de corrente, controle de tensão, conversão de energia eletromagnética para energia eléctrica, entre outras aplicações. Além disso, eles também são importantes para absorver rajadas de corrente eléctrica, evitando que o equipamento seja danificado ou queimado.
Um indutor em corrente contínua é um dispositivo que armazena energia eléctrica em seu campo magnético. Quando atravessado por uma corrente eléctrica, reage ao fluxo de corrente, gerando um campo magnético. Este campo magnético gera uma força que tende a resistir a mudança na corrente eléctrica. Assim, os indutores tendem a manter a corrente eléctrica constante, ao contrário dos resistores, que tendem a dissipar energia e reduzir a corrente.
Os indutores são usados para controlar a corrente contínua em sistemas eléctricos e eletrónicos. Eles são usados para filtrar o ruído ou para estabilizar tensões, e também são usados para regular a corrente de carga de maneira eficiente. Quando uma corrente contínua passa por um indutor, ela cria um campo magnético, que induz uma tensão oposta. Esta tensão induzida tenta resistir à mudança na corrente, o que resulta em uma redução na velocidade de mudança da corrente. Isso significa que o indutor pode ser usado para limitar ou controlar a corrente contínua que passa por um circuito.
Quando conectados em um circuito de corrente contínua, os indutores bloqueiam o fluxo de corrente inicialmente, pois a corrente leva um tempo para criar o campo magnético necessário para armazenar energia. Eventualmente, a corrente fluirá através do indutor, mas como a resistência da bobina é muito maior do que a resistência do circuito, a corrente estará limitada.
A fórmula da reactância indutiva em corrente contínua é:
X_L = 2π.L
X_L ____ é a reactância indutiva
L______ é a indutância.
A indutância em corrente contínua é dada por:
L = μ0 . N² . A / l
Onde:
L _____ é a indutância em henrys
μ0 _____ é constante ou permeabilidade magnética (em Henry/metro)
N _____ é número de espiras
A _____ é área de seção do núcleo (em metros quadrados)
l ______ é comprimento do núcleo (em metros)
Aplicações práticas dos indutores em sistemas de corrente alternada
Indutores são componentes elétricos usados para armazenar energia em campos magnéticos. Eles são usados principalmente em circuitos de corrente alternada (AC) para filtrar, isolar, e limitar a corrente. Os indutores são usados para estabilizar circuitos de corrente alternada para controlar a passagem de corrente, ao mesmo tempo que permitem que os componentes do circuito reajam aos sinais de corrente alternada. Eles são formados por fios enrolados em formas especiais que criam um campo magnético quando a corrente passa por eles. Eles são muito úteis para circuitos de áudio e vídeo, pois ajudam a controlar a corrente e a manter a qualidade do sinal.
Eles são usados em circuitos de corrente alternada (CA) para introduzir um atraso na corrente, uma vez que o campo magnético criado pelo indutor impede que a corrente ou o fluxo magnético mude instantaneamente. Isso significa que mesmo quando a tensão aplicada ao indutor muda rapidamente, a corrente que flui através dele não mudará tão rápido. Isso cria um atraso na corrente, que pode ser usado para filtrar sinais de ruído e controlar a corrente de forma mais precisa.
Eles são usados principalmente em circuitos de corrente alternada para criar reatâncias, limitar correntes ou filtrar ruídos. Em corrente alternada, o fluxo magnético gerado por um indutor pode ser usado para gerar um campo magnético que induz uma tensão alternada nos terminais do indutor. Esta tensão é proporcional à taxa de variação da corrente passando através dele. Eles também podem ser usados para criar circuitos de ressonância, onde a reactância indutiva é usada para aumentar a impedância de um circuito para determinadas frequências.
X_L = 2π.f.L
A fórmula acima representa a reactância indutiva em corrente alternada, onde:
X_L ____ é a reactância indutiva
f ______ é a frequência da corrente alternada e
L______ é a indutância.
A formula de um indutor em corrente alternada é:
L = (1/2π.f).∫∫Idt
Onde:
L ____ é a indutância em henrys
f_____ é a frequência da corrente alternada e
Idt ____ é a integral da corrente no tempo.
Ainda podemos achar a indutância através da seguinte fórmula:
L = (V.t)/ΔI
Onde:
L ___ é a indutância em henrys
V ___ é a tensão em volts
t ____ Tempo
ΔI ____ Mudança na corrente
A outa fórmula que permite é de baixo, através do número de espiras.
L = (μ₀ . N²) / l
Onde:
L ____ é a indutância em henrys
μ₀ ____ é a permeabilidade do vácuo (4π x 10⁻⁷ Wb/A.m)
N _____ é o número de espiras e
l ______ é o comprimento do solenoide.
Mas também podemos calcular a indutância através da frequência da rede:
L = 2π.f.N².A
Onde:
f _____ é a frequência da corrente alternada
N _____ é o número de espiras do induzido
A _____ é a área do núcleo do induzido.