Fatores que afetam a indutância

Existem quatro fatores básicos de construção do indutor que determinam a quantidade de indutância criada. Todos esses fatores ditam a indutância, afetando quanto fluxo de campo magnético se desenvolverá para uma determinada quantidade de força de campo magnético (corrente através da bobina de fio do indutor):

Número de enrolamentos de fio ou “voltas” na bobina

Todos os outros fatores sendo iguais, um maior número de voltas de fio na bobina resulta em maior indutância; menos voltas de fio na bobina resulta em menos indutância.

Explicação: Mais voltas de fio significa que a bobina irá gerar uma quantidade maior de força do campo magnético (medida em voltas ampères!), Para uma determinada quantidade de corrente da bobina.

Área da bobina

Todos os outros fatores sendo iguais, maior área da bobina (medida olhando longitudinalmente através da bobina, na seção transversal do núcleo) resulta em maior indutância; menos área da bobina resulta em menos indutância.

Explicação: A maior área da bobina apresenta menor oposição à formação do fluxo do campo magnético, para uma dada quantidade de força de campo (amperes de volta).

Comprimento da bobina

Todos os outros fatores sendo iguais, quanto maior o comprimento da bobina, menor a indutância; quanto mais curto for o comprimento da bobina, maior será a indutância.

Explicação: Um caminho mais longo para o fluxo do campo magnético tomar resulta em mais oposição à formação desse fluxo para qualquer determinada quantidade de força de campo (voltas-amp).

Material Central

Todos os outros fatores sendo iguais, quanto maior a permeabilidade magnética do núcleo em que a bobina está enrolada, maior a indutância; quanto menor a permeabilidade do núcleo, menor a indutância.

Explicação: Um material de núcleo com maior permeabilidade magnética resulta em maior fluxo de campo magnético para qualquer quantidade de força de campo (voltas em ampère).







Uma aproximação de indutância para qualquer bobina de fio pode ser encontrada com esta fórmula:





Deve ser entendido que esta fórmula produz um resultado aproximado figuras apenas. Uma razão para isso é o fato de que a permeabilidade muda conforme a intensidade do campo varia (lembre-se das curvas não lineares “B-H” para diferentes materiais). Obviamente, se a permeabilidade (µ) na equação for instável, então a indutância (L) também será instável em algum grau conforme a corrente através da bobina muda em magnitude.

Se a histerese do material do núcleo for significativa, isso também terá efeitos estranhos na indutância da bobina. Os projetistas de indutores tentam minimizar esses efeitos projetando o núcleo de forma que sua densidade de fluxo nunca se aproxime dos níveis de saturação e, portanto, o indutor opere em uma parte mais linear da curva B / H.

Se um indutor for projetado de forma que qualquer um desses fatores possa ser variado à vontade, sua indutância irá variar correspondentemente. Os indutores variáveis ​​são geralmente feitos fornecendo uma maneira de variar o número de voltas do fio em uso a qualquer momento, ou variando o material do núcleo (um núcleo deslizante que pode ser movido para dentro e para fora da bobina). Um exemplo do design anterior é mostrado nesta fotografia:







Esta unidade usa contatos deslizantes de cobre para conectar a bobina em diferentes pontos ao longo de seu comprimento. A unidade mostrada é um indutor de núcleo de ar usado nos primeiros trabalhos de rádio.

Um indutor de valor fixo é mostrado na próxima fotografia, outra unidade de núcleo de ar antiga construída para rádios. Os terminais de conexão podem ser vistos na parte inferior, bem como as poucas voltas do fio relativamente grosso:







Aqui está outro indutor (de maior valor de indutância), também destinado a aplicações de rádio. Sua bobina de fio é enrolada em torno de um tubo de cerâmica branca para maior rigidez:







Os indutores também podem ser muito pequenos para aplicações em placas de circuito impresso. Examine atentamente a seguinte fotografia e veja se consegue identificar dois indutores próximos um do outro:







Os dois indutores nesta placa de circuito são identificados como L ₁ e L ₂ , e eles estão localizados no centro direito do quadro. Dois componentes próximos são R ₃ (um resistor) e C

<sub>(um capacitor). Esses indutores são chamados de “toroidais” porque suas bobinas de fio são enroladas em núcleos em forma de rosca (“toro”).

Assim como os resistores e capacitores, os indutores também podem ser empacotados como “dispositivos de montagem em superfície”. A fotografia a seguir mostra o quão pequeno um indutor pode ser quando embalado como tal:







Um par de indutores pode ser visto nesta placa de circuito, à direita e ao centro, aparecendo como pequenos chips pretos com o número “100” impresso em ambos. A etiqueta do indutor superior pode ser vista impressa na placa de circuito verde como L 5 . É claro que esses indutores são muito pequenos em valor de indutância, mas demonstra o quão minúsculos eles podem ser fabricados para atender a certas necessidades de projeto de circuito.



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