La inductància és un dels conceptes fonamentals al camp de l'electricitat i l'electrònica. És una propietat que es manifesta en circuits elèctrics i té un impacte significatiu en el comportament.
En aquest article, explicarem detalladament què és la inductància en electricitat, com funciona i la seva importància en diverses aplicacions.
Què és la inductància?
La inductància és una propietat elèctrica que es manifesta en un component anomenat inductor. Un inductor és un dispositiu passiu que es fa servir en circuits elèctrics per emmagatzemar energia en forma de camp magnètic. Consisteix en una bobina de filferro enrotllada al voltant d'un nucli, que pot ser de diferents materials, com ara ferro o aire.
Quan s'aplica un corrent elèctric a un inductor, aquest genera un camp magnètic al voltant de si mateix.
La intensitat d'aquest camp magnètic depèn del corrent que flueix a través de l'inductor i de les seves característiques geomètriques, com ara el nombre de voltes a la bobina i el tipus de nucli utilitzat.
Comportament de la inductància
La inductància es mesura en henrios (H) i és una mesura de l'oposició que presenta un inductor al canvi en el corrent que hi circula. Aquesta propietat deriva del fet que un canvi en el corrent en un inductor genera una força electromotriu induïda, d'acord amb la llei de Faraday de la inducció electromagnètica.
Quan s'intenta canviar el corrent que flueix a través d'un inductor, aquest s'oposa al canvi, cosa que resulta en una força contraelectromotriu (FCEM) que actua per mantenir el corrent constant.
Matemàticament, això s'expressa mitjançant la següent equació:
On:
-
V és la força electromotriu induïda (FCEM) en volts (V).
-
L és la inductància a henrios (H).
-
di / dt és la taxa de canvi del corrent en amperes per segon (A/s).
Aquesta equació mostra que la FCEM induïda és directament proporcional a la taxa de canvi del corrent. Com més gran sigui la inductància, més gran serà l'oposició al canvi en el corrent.
Importància de la inductància
- Filtratge de senyals : Els inductors s'utilitzen en circuits de filtratge per bloquejar o permetre el pas de certes freqüències de senyal. Això és fonamental en la construcció de fonts d'alimentació estabilitzades i circuits de radiofreqüència.
- Emmagatzematge d'energia : Els inductors poden emmagatzemar energia al seu camp magnètic i alliberar-la posteriorment al circuit. Això s'utilitza en aplicacions com a convertidors d'energia i sistemes de càrrega i descàrrega de bateries.
- Supressió d'interferències En circuits electrònics, els inductors es fan servir per suprimir interferències electromagnètiques i mantenir la integritat dels senyals.
- Transformadors Els transformadors, que es basen en principis d'inductància, són essencials per canviar la tensió de corrent altern en aplicacions de subministrament elèctric i distribució d'energia.
- Generació de polsos magnètics Els inductors també s'utilitzen en la generació de polsos magnètics en aplicacions com l'encesa de motors d'automòbils i sistemes de comunicació per ràdio.
- Energia solar : la conversió de l'energia solar en electricitat mitjançant la inducció electromagnètica és la base del funcionament de les plaques fotovoltaiques utilitzades per aprofitar l'energia solar.