Electrónica Básica - Inductores (V)

Con esta publicación, terminamos con los componentes pasivos, que pueden constituir un circuito. Dentro de los elementos pasivos, con los cuales podremos modificar, procesar o tratar una señal eléctrica, acorde a nuestras necesidades, hoy veremos los Inductores.

Componentes

En la electrónica se usa una amplia gama de elementos para modificar, procesar y tratar señales eléctricas. Estos elementos se pueden dividir en dos tipos: auxiliares y electrónicos. Los primeros son piezas que ayudan a crear el circuito, con los componentes electrónicos. Por ejemplo, cables, conectores, disipadores, interruptores, etc. Los segundos son los que cumplen funciones eléctricas, como por ejemplo, resistencias, condensadores, diodos, transistores, transformadores, circuitos integrados, etc.
Los componentes electrónicos, a su vez se pueden clasificar en dos tipos principales: Pasivos y Activos.
Los componentes pasivos, son los que no requieren polarización, o de fuente de alimentación para procesar o tratar una señal. En este grupo tenemos las Resistencias, Condensadores e Inductores.
Los componentes activos, por el contrario necesitan de una fuente de alimentación para entregar la señal de entrada procesada o tratada. En este grupo tenemos los diodos, transistores y circuitos integrados. Una vez expuesto esto, empecemos por el principio.

Inductores

Los inductores tienen la característica de almacenamiento de energía en forma de campo magnético. El inductor al estar construido a base de espiras o arrollamientos de cable que tiene un aislamiento exterior, generalmente, alrededor de un núcleo, en el que campo magnético circula por el centro del inductor y cierra su camino por su parte exterior y que tiene tendencia a mantener su campo magnético una vez establecido.

Una característica interesante del inductor es que se oponen a los cambios bruscos de la corriente que circula por ellos. Esto significa que, a la hora de modificar la corriente que circula por ellos, ésta intentará mantener su condición anterior, como por ejemplo, ser conectada y desconectada a una fuente de alimentación.

La unidad de medida de los inductores es el Henrio, y se representa con la letra H. Al igual que otros componentes, tiene submúltiplos, y los valores típicos van de 100mH (10^-3=0,001) a 1μH (10^-6=0,000001).

i

Los inductores o bobinas, se montan en circuitos para oponerse a los cambios en la corriente eléctrica, evitando o controlando fluctuaciones de esta. Este componente, por sus características tiene aplicaciones en radio, tv, transmisores, antenas, relés, motores,y hasta en el arranque de un automóvil. .

Aunque algunos fabricantes tienen sus propios sistemas de codificación, no hay un método estándar. Algunos tienen un código de colores similar al de resistencias, pero lo más habitual es que se imprima directamente el valor en el dispositivo, en mH o μH.
Su representación en los esquemas, como ya vimos en la sección de condensadores, es la siguiente:

Inductancia

La inductancia es la oposición o resistencia al cambio de corriente que fluye por el inductor, y su valor depende de las dimensiones físicas del inductor y de la permeabilidad del material con que está hecho el núcleo. Es importante a tener en cuenta los motores, relés, solenoides, algunas fuentes de alimentación y circuitos de alta frecuencia. La inductancia se calcula de la siguiente manera:

Donde, N corresponde al número de vueltas, ℓ es la longitud, A es el área de la sección transversal y µ es la permeabilidad del núcleo.
Por tanto el valor de la inductancia puede variar por tres factores; Una mayor área de la sección transversal o menor longitud de la bobina, un mayor número de vueltas de la bobina o bien una mayor permeabilidad del material del núcleo.

Montaje de inductores o bobinas

Las inductancias o bobinas, al igual que cualquier otro componente, se pueden montar en serie, paralelo o una combinación de ambas. Pero este caso es más complejo, ya que se ha de tener en cuenta también el campo magnético que se genera. Si se montan con el flujo del campo magnético en la misma dirección, la inductancia aumentará. En cambio si se montan con flujos inversos, la inductancia disminuirá.
Pero, aparte del campo magnético, si colocamos en serie dos bobinas, se suma la inductancia:

En paralelo, de forma similar a las resistencias, la inductancia total es algo menor que la inductancia más pequeña de un inductor en esa conexión:

Tipos de inductores o bobinas

Las inductancias o bobinas, pueden ser de varios tipos, dependiendo de su construcción, dimensiones físicas y permeabilidad del núcleo.
Por ejemplo, dependiendo del material del núcleo; Si el este se ha hecho de ferrita, hierro o aire, e incluso la forma del núcleo, como los toroidales.

Si su recubrimiento es plástico, resina o metal.
Si se han diseñado para Altas frecuencias o Bajas frecuencias.
Si son de valor fijo o se pueden ajustar, etc.

Aplicación

Las inductancias es uno de los componentes electrónicos que se pueden usar para montar filtros, sintonizadores, sensores inductivos, chokes, relés, motores, transformadores, etc.
En los circuitos de sintonización, se utilizan para seleccionar la frecuencia deseada, como se vio en la sección de condensadores.

Sensores inductivos, son elementos, en los que se usa una bobina, en la cual, las variaciones del campo magnético generado, resultan en un cambio de la señal de salida.
En el mercado ya se vende, construidos, y son empleados en tráfico rodado o ferroviario, alarmas, etc.

Una de las formas de montaje de las bobinas, es mediante dos devanados con núcleo compartido, también llamados transformadores. La característica principal de estos es que, normalmente una bobina es la primaria, por la que se aplica una corriente, y en la segunda o secundario, y a través del campo magnético generado por el primario, se obtiene una corriente proporcional a la segunda bobina. Ampliamente utilizados en fuentes de alimentación o como aislamientos galvánicos

Otro elemento interesante son los Relés. Estos son, básicamente una bobina, que al ser excitada, genera un campo magnético en su núcleo metálico, el cual atrae a una leva que acciona un interruptor, conmutador, o una combinación de estos. Muy usado en aplicaciones de domótica, robótica, o electrónica industrial.

Los motores, son una combinación de inductores e imanes, que forman un estator y un rotor. Al alimentarlo, se excitan dichas bobinas, las cuales son repelidas por el campo magnético de los imanes, haciendo que cambie de posición, excitando la siguiente bobina, y así sucesivamente.

En la próxima publicación, iniciaremos los componente activos.
Y aquí tienes la publicaciones anteriores "Electrónica Básica, Conceptos Básicos (I)" , "Electrónica Básica, Circuitos Básicos (II)" , "Electrónica Básica, Resistencias (III), " y "Electrónica Básica, Condensadores (IV)" , por si os perdisteis alguno.

Esperamos que os haya gustado esta publicación. Si es así, no dudes en compartirla.

© Se permite reproducción total o parcial de este contenido, siempre y cuando se reconozca la fuente de información utilizada y se incluya el enlace a este artículo.

Equipo Xanur©2020.