¿Qué es la autoinductancia: teoría, factores y sus aplicaciones?

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En cualquier circuito, cuando el interruptor está cerrado, la fuente de fem como la batería comenzará a empujar el electrones en todo el circuito. Entonces, el flujo de corriente aumentará para crear el flujo magnético usando el circuito. Este flujo creará una fem inducida dentro del circuito para generar un flujo que restrinja el flujo creciente. La dirección de la fem inducida es opuesta a la de la batería, por lo que el flujo de corriente aumentará gradualmente en lugar de instantáneamente. Esta fem inducida se conoce como autoinductancia, de lo contrario, devuelve la fem. Este artículo analiza una descripción general de la autoinducción.

¿Qué es la autoinductancia?

Definición: Cuando la bobina portadora de corriente tiene la propiedad de autoinductancia, entonces resiste el cambio en el flujo de corriente que se conoce como autoinductancia. Esto ocurre principalmente cuando la fem autoinducida se genera dentro la bobina . En otras palabras, se puede definir como cuando la inducción de voltaje ocurre dentro de un cable conductor de corriente.




Autoinductancia

Autoinductancia

Cuando la corriente aumenta o disminuye, la fem autoinducida resistirá la corriente. Básicamente, la trayectoria de la fem inducida es inversa a la tensión aplicada, si la corriente está aumentando. Del mismo modo, el camino de la inducida e.m.f está en una dirección similar al voltaje aplicado, si el flujo de corriente se reduce,



La propiedad de la bobina anterior ocurre principalmente cuando cambia el flujo de corriente, que es la CA, pero no para la corriente constante o CC. La autoinducción siempre resiste el flujo de corriente, por lo que es una especie de inducción electromagnética y la unidad SI de autoinducción es Henry.

Teoría de la autoinductancia

Una vez que la corriente fluye a través de una bobina, entonces se puede inducir un campo magnético, por lo que este se extiende externamente desde el cable y se puede conectar a través de otros circuitos. El campo magnético se puede imaginar como bucles concéntricos de flujo magnético que encierran el cable. Los más grandes se conectan a través de otros de los bucles adicionales de la bobina que permite el autoacoplamiento en la bobina.

Trabajo de autoinductancia

Trabajo de autoinductancia

Una vez que se altera el flujo de corriente dentro de la bobina, se puede inducir el voltaje en varios bucles de la bobina.


En términos de cuantificar el efecto de la inductancia , la fórmula básica de autoinducción a continuación cuantifica el efecto.

VL= −Ndϕdt

De la ecuación anterior,

'VL' es un voltaje inducido

'N' es el no. de vueltas dentro de la bobina

'Dφ / dt' es la tasa de cambio del flujo magnético dentro de Webers / Second

El voltaje que se induce dentro de un inductor también se puede derivar en términos de la inductancia y la tasa de cambio de corriente.

VL= −Ldidt

La autoinducción es un tipo de método que opera tanto bobinas simples como estranguladores. Un estrangulador es aplicable en circuitos de RF ya que resiste la señal de RF y permite el suministro de corriente continua o constante.

Dimensión

La unidad de autoinducción es H (Henry), por lo que la dimensión de la autoinductancia es ML2T-2A-2

Donde 'A' es el área de la sección transversal de la bobina

La producción de fem inducida dentro de un circuito puede ocurrir porque la modificación dentro de un flujo magnético en su circuito adyacente se conoce como inducción mutua.

Lo sabemos E = ½ LI2

De la ecuación anterior, L = 2E / I2

L = E / I2

= ML2T-2/A2 =ML2T-2A-2

La relación entre la autoinductancia y la mutua inductancia

Asuma el no. de bobinas en el devanado primario es 'N1', la longitud es 'L' y el área de la sección transversal es 'A'. Una vez que el flujo de corriente a través de esto es 'I', entonces el flujo conectado a él puede ser

Φ = Campo magnético * Área efectiva

Φ = μoN1I / l × N1A

La autoinductancia de la bobina primaria se puede derivar como

L1 = ϕ1 / I

L1 = μN12A / l

Asimismo, para la bobina secundaria

L2 = μN22A / l

Una vez que la corriente 'I' se suministra a través de 'P', entonces la bobina de flujo conectado 'S' es

ϕs = (μoN1I / l) × N2A

La inductancia mutua de dos bobinas es

M = ϕs / I

De ambas ecuaciones od

√L1L2 = μoN1N2A / l

Al contrastar esto a través del método de inductancia mutua, podemos obtener

M = √L1L2

Factores

Hay diferentes factores que afectan la bobina de autoinducción que incluye lo siguiente.

  • Gira en la bobina
  • Área de la bobina del inductor
  • Longitud de la bobina
  • El material de la bobina

Gira en la bobina

La inductancia de la bobina depende principalmente de las vueltas de la bobina. Entonces son proporcionales entre sí como N ∝ L
El valor de inductancia es alto cuando las vueltas dentro de la bobina son altas. De manera similar, el valor de inductancia es bajo cuando las vueltas dentro de la bobina son bajas.

Área de la bobina del inductor

Una vez que el área del inductor aumenta, la inductancia de la bobina aumentará (L∝ N). Si el área de la bobina es alta, entonces genera no. de líneas de flujo magnético, por lo que se puede formar flujo magnético. Por tanto, la inductancia es alta.

Longitud de la bobina

Cuando el flujo magnético inducido en una bobina larga, entonces es menor que el flujo inducido dentro de una bobina corta. Cuando se reduce el flujo magnético inducido, la inductancia de la bobina se reducirá. Entonces, la inducción de la bobina es inversamente proporcional a la inductancia de la bobina (L∝ 1 / l)

El material de la bobina

La permeabilidad del material con la bobina envuelta tendrá un efecto sobre la inductancia y e inducida. m.f. Los materiales de alta permeabilidad pueden generar menos inductancia.

L ∝ μ0.

Sabemos μ = μ0μr, entonces L∝ 1 / μr

Ejemplo de autoinducción

Considere un inductor que incluye alambre de cobre con 500 vueltas, y genera 10 mili Wb de flujo magnético una vez que fluyen 10 amperios de corriente continua a través de él. Calcule la autoinducción del cable.

Utilizando la relación principal de L & I, se puede determinar la inductancia de la bobina.

L = (N Φ) / I

Dado eso, N = 500 vueltas

Φ = 10 mil Weber = 0.001 Wb.

I = 10 amperios

Entonces inductancia L = (500 x 0.01) / 10

= 500 Henry Nacional

Aplicaciones

los aplicaciones de autoinducción Incluya lo siguiente.

  • Circuitos de tuning
  • Inductores utilizados como relés
  • Sensores
  • Cuentas de ferrita
  • Almacenar energía en un dispositivo
  • Estranguladores
  • Motores de inducción
  • Filtros
  • Transformadores

Por lo tanto, se trata de una descripción general de la autoinductancia . Cuando cambia el flujo de corriente dentro de la bobina, también cambiará el flujo vinculado a través de la bobina. En estas condiciones, se puede generar una fem inducida en la bobina. Entonces, esta fem se conoce como autoinducción. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la diferencia entre la mutua y la autoinductancia?