Inductancia

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En un Inductor o bobina, se denomina inductancia, $L$ , a la relación entre la cantidad de flujo magnético, $\mathbf{\Phi}$ que lo atraviesa y la corriente, $I$ , que circula por ella:

$L = {\Phi \over I}$

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

Desgraciadamente, esta definición es de poca utilidad porque no sabemos medir el flujo abrazado por un conductor. Lo único que sabemos medir son las variaciones del flujo abrazado por un conductor y eso solo a través el voltaje $V$ 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 sabemos medir: la corriente, el tiempo y la tensión:

$V = L{dI\over dt}$

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 otra extremidad. Esta frase también puede escribirse al revés: si la extremidad A es positiva, la corriente que entra por A aumenta con el tiempo.

La inductancia siempre es positiva, salvo en los raros circuitos electrónicos especialmente concebidos para simular inductancias negativas.

De acuerdo con el Sistema Internacional de Medidas, si el flujo se expresa en webers y la intensidad en amperios, el valor de la inductancia vendrá en henrios (H).

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.

El término "inductancia" fue empleado por primera vez por Oliver Heaviside en febrero de 1886, mientras que el símbolo $L$ se utiliza en honor al físico Heinrich Lenz.

[editar] Valor de la inductancia

El valor de la inductancia viene determinado exclusivamente por las características geométricas de la bobina y por la permeabilidad magnética del espacio donde se encuentra. Así, para un solenoide, la inductancia, de acuerdo con las ecuaciones de Maxwell, viene determinada por:

$L = \frac{\mu N^2 A} {l}$

donde $μ$ es la permeabilidad absoluta del núcleo, $N$ es el número de espiras, $A$ es el area de la sección transversal del bobinado y $l$ la longitud de las líneas de flujo.

El cálculo de $l$ es bastante complicado a no ser que la bobina sea toroidal y aún así, resulta difícil si el núcleo presenta distintas permeabilidades en función de la intensidad que circule por la misma. En este caso, la determinación de $l$ se realiza a partir de las curvas de imantación.

[editar] Acoplamiento magnético

Cuando el flujo magnético de una bobina alcanza a otra, se dice que ambas bobinas están acopladas magnéticamente. Este acoplamiento a menudo es no deseado, pero en ocasiones es aprovechado, como ocurre por ejemplo en los transformadores. En bobinas acopladas, existen dos tipos de inductancia: la debida al flujo de una bobina sobre otra, denominada inductancia mutua, y la debida al propio flujo, denominada autoinductancia. Así, en el caso de dos bobinas se tendría: