Concepto de autoinducción

<p style=”text-align: justify;”>La autoinductancia o Inductancia se define como la propiedad de un material por la cual se opone al flujo de corriente a través de él. Por lo general, se denota con ‘L’ y su unidad SI es Henry. ¿Cómo un material posee tal propiedad? Para entender, consideremos una bobina que tiene N número de vueltas y conectemos la bobina a través de una fuente de CA.

Análisis Cualitativo de Auto Inductancia

Deje que la corriente que fluye a través de la bobina sea i = ImSinωt. Dado que la corriente está cambiando a través de la bobina, el campo magnético también cambiará. Si se supone que el área de la sección transversal de la bobina es A, entonces el flujo magnético que une una bobina será BA, donde B es la densidad de flujo magnético.

Enlace de flujo total a través de N vueltas Ø = NBA

De acuerdo con la Ley de inducción electromagnética de Faraday, el flujo magnético cambiante hará que se desarrolle una fem. Esta fem inducida en la bobina se opondrá a la causa según la Ley de Lenz. Aquí la causa es la corriente alterna. Por lo tanto, la bobina se opondrá al flujo de corriente. Por lo tanto, en este punto llegamos a saber cómo la propiedad opuesta actual apareció en la imagen de una bobina. Pero lo siguiente importante es tener una determinación matemática de esta propiedad que se llama Autoinductancia o Inductancia.

Análisis cuantitativo de la autoinducción

Suponga que el flujo magnético que pasa a través de una sola bobina que transporta una corriente I es Ø. Luego, la autoinductancia o inductancia de la bobina se define como “flujo que une la bobina por unidad de corriente”.

Por lo tanto,

L = Ø / yo

Unidad SI: Tesla/Amperio que se conoce como Henry.

Cálculo de la autoinductancia del solenoide

Con base en el análisis cuantitativo anterior, calcularemos la autoinductancia de un solenoide. Consideremos un solenoide de N vueltas que tiene un área de sección transversal de ‘A’ y una longitud de ‘L’ como se muestra a continuación.

El campo magnético a través del centro del solenoide B = µ0NI / L

“Se debe notar aquí en este punto que el campo magnético dentro de un solenoide largo es uniforme. Pero el campo fuera del solenoide es casi cero. Aquí, el solenoide largo no significa un solenoide de longitud infinita, sino que la longitud del solenoide es mucho mayor que su radio”.

Por lo tanto,

Flujo total que une el solenoide Ø = B x número de vueltas x A

= µ0N2IA / L

Por eso,

Inductancia propia / Inductancia del solenoide = Ø / I

= µ0N2IA / LI

= µ0N2A / L

De la expresión anterior de autoinductancia, está claro que la autoinductancia o inductancia no depende del flujo o la corriente. Solo depende de la geometría del material. Si toma un ejemplo de una línea de transmisión monofásica, entonces la inductancia de la línea de transmisión = 4πx10-7log(D/0.7788r) donde D es la separación entre los conductores y r es el radio. En este caso también, la inductancia solo depende de la geometría.

Publicaciones relacionadas:

Batería VRLA: batería de plomo-ácido regulada por válvula Métodos de carga de baterías de plomo-ácido Concepto de Fallas en Serie y en Derivación Análisis de circuito de un sistema trifásico: condición equilibrada Cálculo de distribución de voltaje con condensador de clasificación Conceptos básicos del motor paso a paso Transformador de cambio de tomas bajo carga Diagrama unifilar del sistema de potencia Puente de CA Inductancia mutua ¿Qué es un motor de CC? Efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano