que es la inductancia

Se denomina inductancia a un elemento idealizado de un circuito eléctrico en el que se almacena la energía de un campo magnético. En él no se produce el almacenamiento de energía de campo eléctrico ni la conversión de energía eléctrica en otros tipos de energía.

Lo más parecido a un elemento idealizado, la inductancia, es un elemento real de un circuito eléctrico. bobina inductiva.

A diferencia de una inductancia, una bobina de inductancia también almacena la energía del campo eléctrico y convierte la energía eléctrica en otros tipos de energía, específicamente en calor.

Cuantitativamente, la capacidad de los elementos reales e idealizados de un circuito eléctrico para almacenar la energía de un campo magnético se caracteriza por un parámetro llamado inductancia.

Así, el término "inductancia" se utiliza como el nombre de un elemento idealizado de un circuito eléctrico, como el nombre de un parámetro que caracteriza cuantitativamente las propiedades de este elemento y como el nombre del parámetro principal de una bobina inductiva.

Arroz. 1. Notación gráfica convencional de inductancia

Se determina la relación entre voltaje y corriente en una bobina inductiva. la ley de la inducción electromagnética, de donde se deduce que cuando cambia el flujo magnético que penetra en la bobina inductiva, se induce en ella una fuerza electromotriz e, proporcional a la tasa de cambio del enlace de flujo de la bobina ψ y dirigida de tal manera que la corriente causada por , tiende a evitar un cambio en el flujo magnético:

e = — dψ / dt

El enlace de flujo de la bobina es igual a la suma algebraica de los flujos magnéticos que penetran en sus vueltas individuales:

donde N es el número de vueltas de la bobina.

En el sistema SI de unidades, el flujo magnético y el enlace de flujo se expresan en Weber (Wb).

Un flujo magnético F que penetra en cada una de las espiras de la bobina, en el caso general, puede contener dos componentes: el flujo magnético de autoinducción Fsi y el flujo magnético de campos externos Fvp: F — Fsi + Fvp.

El primer componente es el flujo magnético causado por la corriente que fluye a través de la bobina, el segundo está determinado por campos magnéticos cuya existencia no está relacionada con la corriente en la bobina: el campo magnético de la Tierra, los campos magnéticos de otras bobinas y magnetos permanentes… Si el segundo componente del flujo magnético es causado por el campo magnético de otra bobina, entonces se le llama flujo magnético de inducción mutua.

El flujo de bobina ψ, así como el flujo magnético Φ, se pueden representar como una suma de dos componentes: enlace de flujo de autoinducción ψsi y enlace de flujo de campo externo ψvp

ψ= ψsi + ψvp

La FEM e inducida en la bobina inductiva, a su vez, se puede representar como la suma de la FEM autoinducida, que es causada por un cambio en el flujo magnético de la autoinducción, y la FEM causada por un cambio en la flujo magnético de los campos externos a la bobina:

e = esi + dvp,

aquí eu es el EMF de autoinducción, evp es el EMF de campos externos.

Si los flujos magnéticos de los campos externos a la bobina inductiva son iguales a cero y solo el flujo autoinducido penetra en la bobina, entonces solo EMF de autoinducción.

La relación de flujo de inductancia depende de la corriente que fluye a través de la bobina. Esta dependencia, llamada Weber, la característica de amperios de la bobina inductiva, generalmente tiene un carácter no lineal (Fig. 2, curva 1).

En un caso particular, por ejemplo, para una bobina sin núcleo magnético, esta dependencia puede ser lineal (Fig. 2, curva 2).

Arroz. 2. Características del amperaje Weber de la bobina inductiva: 1 — no lineal, 2 — lineal.

En unidades SI, la inductancia se expresa en henrios (H).

Al analizar circuitos, generalmente no se tiene en cuenta el valor de la FEM inducida en la bobina, sino el voltaje en sus terminales, cuya dirección positiva se elige para que coincida con la dirección positiva de la corriente:

Un elemento idealizado de un circuito eléctrico, la inductancia, puede verse como un modelo simplificado de una bobina inductiva, que refleja la capacidad de la bobina para almacenar la energía de un campo magnético.

Para una inductancia lineal, el voltaje a través de sus terminales es proporcional a la tasa de cambio de la corriente. Cuando la corriente continua fluye a través de la inductancia, el voltaje entre sus terminales es cero, por lo que la resistencia de la inductancia a la corriente continua es cero.