Capacitores

INTRUCCION

En este informe aprenderemos que es la inductancia y como funciona, también sobre los capacitos y los distintos tipos que hay.

La inductancia se dice que es la relación entre el flujo magnético y la corriente eléctrica, también se dice que es la relación entre la fuerza electromotriz producida en una bobina y la variación de la corriente. Se mide en henrios

Los capacitores son dispositivos capaces de acumular cargas eléctricas, estos están constituidos por un conjunto de láminas metálicas paralelas separadas por material aislante.

INDUCTANCIA

En electromagnetismo y electrónica, la inductancia ( ), es una medida de la oposición a un cambio de corriente de un inductor o bobina que almacena energía en presencia de un campo magnético, y se define como la relación entre el flujo magnético ( ) y la intensidad de corriente eléctrica ( ) que circula por la bobina y el número de vueltas (N) del devanado:

La inductancia depende de las características físicas del conductor y de la longitud del mismo. Si se enrolla un conductor, la inductancia aumenta. Con muchas espiras se tendrá más inductancia que con pocas. Si a esto añadimos un núcleo de ferrita, aumentaremos considerablemente la inductancia.

El flujo que aparece en esta definición es el flujo producido por la corriente exclusivamente. No deben incluirse flujos producidos por otras corrientes ni por imanes situados cerca ni por ondas electromagnéticas.

Esta definición es de poca utilidad porque es difícil medir el flujo abrazado por un conductor. En cambio se pueden medir las variaciones del flujo y eso sólo a través del voltaje inducido en el conductor por la variación del flujo. Con ello llegamos a una definición de inductancia equivalente pero hecha a base de cantidades que se pueden medir, esto es, la corriente, el tiempo y la tensión:

El signo de la tensión y de la corriente son los siguientes: si la corriente que entra por la extremidad A del conductor, y que va hacia la otra extremidad, aumenta, la extremidad A es positiva con respecto a la opuesta. Esta frase también puede escribirse al revés: si la extremidad A es positiva, la corriente que entra por A aumenta con el tiempo.

En el SI, la unidad de la inductancia es el henrio (H), llamada así en honor al científico estadounidense Joseph Henry. 1 H = 1 Wb/A, donde el flujo se expresa en weber y la intensidad en amperios. El término "inductancia" fue empleado por primera vez por Oliver Heaviside en febrero de 1886, mientras que el símbolo se utiliza en honor al físico Heinrich Lenz.

La inductancia siempre es positiva, salvo en ciertos circuitos electrónicos especialmente concebidos para simular inductancias negativas, y los valores de inductancia prácticos, van de unos décimos de nH para un conductor de 1 milímetro de largo, hasta varias decenas de miles de Henrios para bobinas hechas de miles de vueltas alrededor de núcleos ferromagnéticos.

Debido a que el campo magnético alrededor de un conductor es muy débil, para aprovechar la energía de dicho campo magnético se arrolla al alambre conductor y de esta forma se obtiene lo que se conoce como inductancia o bobina.

Al tener el alambre arrollado, se denomina excitación magnética a la causa que origina el campo magnético y el valor de la excitación magnética está dada por

donde:

N: es la cantidad de espiras

l: longitud de la bobina

Si por una bobina circula una corriente eléctrica se produce un campo magnético el cual es el resultado de la suma de los campos magnéticos de cada espira y a este efecto se lo denomina concatenación.

A las líneas de campo magnético se las denomina flujo magnético y se simboliza con φ

Se denomina inducción magnética a la cantidad de flujo magnético por unidad de área.

Donde s es la sección transversal de la bobina.

La relación entre la excitación magnética y la inducción magnética depende del material sobre el cual se ha arrollado la bolina

B = μ – H

donde μ es una constante que depende del material y se denomina permeabilidad magnética.

Como la inducción magnética y la excitación magnética están vinculadas por la expresión anterior reemplazando el valor de H obtenemos

de donde resulta

se denomina inductancia a la constante dada por

de donde resulta φ = L – i

Observemos que la inductancia es una constante que depende de la cantidad de espiras, de la permeabilidad magnética del núcleo sobre el que se ha arrollado la bobina y de las dimensiones geométricas de la misma.

En la última expresión se observa que si la corriente es variable da lugar a un flujo magnético variable y experimentalmente se ha comprobado que si esto ocurre se genera o induce sobre la bobina una fuerza electromotriz (tensión) cuyo valor está dado por la ley de Faraday

La fuerza electromotriz inducida se comporta como un generador de tensión, el cual da lugar a la circulación de una corriente eléctrica.

Si en la última expresión reemplazamos el valor del flujo obtenemos

El signo negativo indica que la fuerza electromotriz inducida se opone a la causa que la produce (ley de Lenz)

Si en lugar de considerar a la fuerza electromotriz inducida deseáramos expresar la caída de tensión que se produce sobre una bobina solo hay que cambiar el signo de la expresión de Faraday

La inductancia acumula energía en forma de campo magnético y su valor está dado por la siguiente expresión

WL=1/2 μ H2

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