Què és l'inductància?
Què és l'inductància?
L'inductància es produeix quan un canvi en el flux de corrent s'utilitza amb l'objectiu de prevenir que passin senyals amb components de freqüència més altes, mentre permet que els senyals de components de freqüència més baixa passin. És per això que els inductors sovint es coneixen com a "estranguladors", ja que efectivament estrangulen les freqüències més altes. Una aplicació comuna d'un estrangulador és en un circuit de polarització d'un amplificador de ràdio on el col·lector d'un transistor necessita ser alimentat amb una tensió CC sense permetre que el senyal RF (freqüència de ràdio) condueixi cap a la font de tensió CC.
Imagina un fil de 1,000,000 de milles (aproximadament 1,600,000 quilòmetres) de llarg. Imagina que fem aquest fil en un gran bucle i després connectem els seus extrems als terminals d'una bateria com es mostra en la Figura 1, fent passar corrent pel fil.
Si utilitzéssim un fil curt per a aquest experiment, la corrent començaria a fluir immediatament, i arribaria a un nivell limitat només per la resistència del fil i la resistència de la bateria. Però, com tenim un fil extremadament llarg, els electrons necessiten algun temps per a anar des del terminal negatiu de la bateria, al voltant del bucle, i tornar al terminal positiu. Per tant, trigarà un cert temps perquè la corrent arribi al seu nivell màxim.
El camp magnètic produït pel bucle començarà a ser petit, durant els primers moments quan la corrent flueix només en part del bucle. El camp augmentarà a mesura que els electrons anen al voltant del bucle. Un cop els electrons arribin al terminal positiu de la bateria, de manera que una corrent constant flueix al voltant de tot el bucle, la quantitat del camp magnètic arribarà al seu màxim i es nivellarà, com es mostra en la Figura 2. En aquest moment, tindrem una certa quantitat d'energia emmagatzemada en el camp magnètic. La quantitat d'energia emmagatzemada depèn de l'inductància del bucle, que depèn de la seva mida total. Simbolitzem l'inductància, com a propietat o variable matemàtica, escrivint una lletra L majúscula en cursiva. El nostre bucle constitueix un inductor. Per abreviar "inductor", escrivim una lletra L majúscula no cursiva.
Fig. 1. Podem utilitzar un gran bucle imaginari de fil per il·lustrar el principi de l'inductància
Obviament, no podem fer un bucle de fil amb una circumferència propera a 1,000,000 de milles. Però, podem enrotllar longituds relativament llargs de fil en bobines compactes. Quan ho fem, el flux magnètic per a una longitud donada de fil augmenta en comparació amb el flux produït per un bucle d'una sola volta, augmentant l'inductància. Si col·locem un rodall ferromagnètic, anomenat nucli, dins d'un bobinat de fil, podem augmentar la densitat de flux i elevar l'inductància encara més.
Podem assolir valors de L moltes vegades més grans amb un nucli ferromagnètic que amb un bobinat similar d'aire, plàstic sòlid o fusta seca. (El plàstic i la fusta seca tenen valors de permeabilitat que difereixen poc de l'aire o el buit; els enginyers ocasionalment utilitzen aquests materials com a nuclis o "formes" per afegir rigiditat estructural a les bobines sense canviar significativament l'inductància.) La corrent que un inductor pot manejar depèn del diàmetre del fil. Però, el valor de L també depèn del nombre de voltes del bobinat, el diàmetre del bobinat i la forma general del bobinat.
Si mantenim constants tots els altres factors, l'inductància d'un bobinat helicoidal augmenta en proporció directa al nombre de voltes de fil. L'inductància també augmenta en proporció directa al diàmetre del bobinat. Si "estirem" un bobinat amb un cert nombre de voltes i un cert diàmetre mantenint constants tots els altres paràmetres, la seva inductància disminueix. A l'inrevés, si "comprimim" un bobinat allargat mantenint constants tots els altres factors, l'inductància augmenta.
En circumstàncies normals, l'inductància d'un bobinat (o qualsevol altre tipus de dispositiu dissenyat per funcionar com a inductor) roman constant independent de la força del senyal que apliquem. En aquest context, "circumstàncies anormals" es referix a un senyal aplicat tan fort que el fil de l'inductor es fon, o el material del nucli es calenta excessivament. Un bon criteri d'enginyeria exigeix que aquestes condicions no hagin de succeir en un sistema elèctric o electrònic ben dissenyat.
Fig. 2. Flux magnètic relatiu dins i al voltant d'un gran bucle de fil connectat a una font de corrent, en funció del temps.
Declaració: Respecteu l'original, els bons articles meriteixen ser compartits, si hi ha alguna infracció contacteu per eliminar.
