Bobines ou indutores

Este artigo foi efectuado no âmbito da minha aprendizagem como auto didacta em electricidade e electrónica, e faz parte de um grupo de artigos sobre os componentes básicos dos circuitos electrónicos dentro do mesmo âmbito.

As propriedades electromagnéticas dos fios electricos, e em especial as do fios enrolados sobre um eixo, são o tema deste artigo.

Indutor artesanal
Bobine ou indutor artesanal

Qualquer fio condutor atravessado por uma corrente eléctrica gera ao seu redor uma campo magnético, com linha de campo dispostas em circunferências concêntricas, com centro comum com o fio e num plano perpendicular ao fio.

Para saber o sentido do campo magnético usa-e a regra da mão direita. Agarra-se o fio com a mão direita com o polegar no sentido da corrente e o enrolamento dos outros dedos indicam o sentido do campo magnético gerado.

A intensidade do campo magnético (B) gerado num determinado ponto é proporcional à corrente (I) e inversamente proporcional à distancia do fio (R), e é calculado segundo a formula:

B = U x I / 2 x pi x R

Este fenómeno electro-magnético é reforçado quando o fio é enrolado em forma de espiral, numa forma conhecida por bobine ou indutor.

As bobines são constituídas por fio eléctrico enrolado, ou não, em torno de um núcleo de metal ferromagnético e são sensíveis às rápidas variações de corrente de tal forma que quando transportam uma corrente eléctrica dão origem a um campo magnético e à acumulação de energia magnética.

Por outro lado as bobines quando sujeitas a rapidas variações do campo magnético produzem uma diferença de potencial nas suas extermidades.

Representação do fenómeno magnético associado à indutancia

Estas características são o resultado de uma propriedade conhecida como indutância, representada por L, e tendo como unidade o Henry (H), que expressa a seguinte relação: Volt vezes segundo, sobre Ampere.

É pela sua alta indutância que as bobines são também designadas por indutores.

Na prática, a indutância de uma bobine corresponde à medida do fio de que constitui uma bobine necessária para originar um campo magnético ou armazenar energia magnética quando transporta corrente.

O valor da indutância de uma bobine é calculada pela seguinte formula:

L = U x N^2 x A / (C – 0.45 x D)

Ou seja, a indutância de uma bobina (L) é proporcional à permeabilidade do material do núcleo (U) e do quadrado do numero de espiras (N) e da área da secção transversal do nucleo (A), e inversamente proporcional ao comprimento (C) deduzido do diâmetro do núcleo (D) ajustado.

Enquanto componentes eléctricos e electrónicos as bobines são usadas por exemplo em circuitos de sintonia de rádio e TV, como filtros de variação rápida de corrente, assim como em electroíman, geradores e motores.

Simulações de circuitos com indutores

http://www.falstad.com/circuit/e-induct.html

http://www.falstad.com/circuit/e-lrc.html

https://pt.wikipedia.org/wiki/Indutância