¿Puedo encender una mini bombilla con la ayuda de un solo inductor?

Por favor, aprenda a usar Google bien.

El inductor es un componente pasivo. No tiene poder propio. ¡Así que un inductor por sí solo no puede alimentar nada!

Lea detenidamente el siguiente artículo para comprender cómo funcionan los inductores.

Cómo funcionan los inductores

Fuente: Cómo funcionan los inductores

Un inductor es poco más que una bobina de alambre. Ver más fotos de electrónica de estado sólido.

COMO FUNCIONAN LAS COSAS

Un inductor es tan simple como un componente electrónico puede ser: es simplemente una bobina de alambre. Sin embargo, resulta que una bobina de alambre puede hacer cosas muy interesantes debido a las propiedades magnéticas de una bobina.

En este artículo, aprenderemos todo sobre los inductores y para qué se usan.

Conceptos básicos del inductor

En un diagrama de circuito, un inductor se muestra así:

Para comprender cómo puede funcionar un inductor en un circuito, esta figura es útil:

Lo que ves aquí es una batería, una bombilla, una bobina de alambre alrededor de una pieza de hierro (amarillo) y un interruptor. La bobina de alambre es un inductor . Si ha leído Cómo funcionan los electroimanes, es posible que reconozca que el inductor es un electroimán.

Si fuera a sacar el inductor de este circuito, lo que tendría sería una linterna normal. Cierras el interruptor y la bombilla se enciende. Con el inductor en el circuito como se muestra, el comportamiento es completamente diferente.

La bombilla es una resistencia (la resistencia genera calor para hacer que el filamento de la bombilla brille; vea cómo funcionan las bombillas para más detalles). El cable en la bobina tiene una resistencia mucho más baja (es solo cable), por lo que lo que esperaría al encender el interruptor es que la bombilla se ilumine muy tenuemente. La mayor parte de la corriente debe seguir el camino de baja resistencia a través del bucle. En cambio, lo que sucede es que cuando cierra el interruptor, la bombilla se quema intensamente y luego se atenúa. Cuando abre el interruptor, la bombilla arde muy intensamente y luego se apaga rápidamente.

La razón de este extraño comportamiento es el inductor. Cuando la corriente comienza a fluir por primera vez en la bobina, la bobina quiere construir un campo magnético . Mientras el campo se está construyendo, la bobina inhibe el flujo de corriente. Una vez que se construye el campo, la corriente puede fluir normalmente a través del cable. Cuando se abre el interruptor, el campo magnético alrededor de la bobina mantiene el flujo de corriente en la bobina hasta que el campo colapsa. Esta corriente mantiene la bombilla encendida durante un período de tiempo aunque el interruptor esté abierto. En otras palabras, un inductor puede almacenar energía en su campo magnético, y un inductor tiende a resistir cualquier cambio en la cantidad de corriente que fluye a través de él.

Piensa en el agua …

Una forma de visualizar la acción de un inductor es imaginar un canal estrecho con agua que fluye a través de él y una rueda de agua pesada que tiene sus paletas sumergidas en el canal. Imagine que el agua en el canal no está fluyendo inicialmente.

Ahora intenta iniciar el flujo del agua. La rueda de paletas tenderá a evitar que el agua fluya hasta que se acelere con el agua. Si luego trata de detener el flujo de agua en el canal, la rueda giratoria de agua intentará mantener el agua en movimiento hasta que su velocidad de rotación disminuya a la velocidad del agua. Un inductor está haciendo lo mismo con el flujo de electrones en un cable: un inductor resiste un cambio en el flujo de electrones .

Henries

La capacidad de un inductor está controlada por cuatro factores:

  • El número de bobinas: más bobinas significa más inductancia.
  • El material que envuelve las bobinas (el núcleo)
  • El área de la sección transversal de la bobina: más área significa más inductancia.
  • La longitud de la bobina: una bobina corta significa bobinas más estrechas (o superpuestas), lo que significa más inductancia.

Poner hierro en el núcleo de un inductor le da mucha más inductancia que el aire o cualquier núcleo no magnético.

La unidad estándar de inductancia es Henry . La ecuación para calcular el número de henries en un inductor es:

H = (4 * Pi * # Vueltas * # Vueltas * Área de la bobina * mu) / (Longitud de la bobina * 10,000,000)

El área y la longitud de la bobina están en metros. El término mu es la permeabilidad del núcleo. El aire tiene una permeabilidad de 1, mientras que el acero puede tener una permeabilidad de 2,000.

Aplicación del inductor: sensores de semáforo

Digamos que toma una bobina de alambre de 6 pies (2 metros) de diámetro, que contiene cinco o seis bucles de alambre. Cortas algunas ranuras en una carretera y colocas la bobina en las ranuras. Adjunta un medidor de inductancia a la bobina y observa cuál es la inductancia de la bobina.

Ahora estaciona un automóvil sobre la bobina y verifica la inductancia nuevamente. La inductancia será mucho mayor debido al gran objeto de acero colocado en el campo magnético del bucle. El automóvil estacionado sobre la bobina está actuando como el núcleo del inductor, y su presencia cambia la inductancia de la bobina. La mayoría de los sensores de semáforo usan el bucle de esta manera. El sensor prueba constantemente la inductancia del circuito en la carretera, y cuando la inductancia aumenta, ¡sabe que hay un automóvil esperando!

Usualmente usas una bobina mucho más pequeña. Un gran uso de los inductores es unirlos con condensadores para crear osciladores . Vea cómo funcionan los osciladores para más detalles.

Sí, esta es la base de la carga inalámbrica. Un solo inductor queda expuesto a un campo magnético alterno y se convierte en una bobina secundaria de un transformador a través del acoplamiento mutuo. También puede hacer esto con campos de RF si el inductor es algo resonante a la frecuencia de RF.

Por supuesto que puedes hacerlo. Cuando alguna vez va a conectar el inductor en un circuito, el inductor almacena energía eléctrica en forma de campo magnético a su alrededor. Cuando desconecte la fuente del circuito, la energía eléctrica almacenada encenderá la bombilla un poco más de tiempo.

También necesitará un imán giratorio para desarrollar un flujo variable de mmf en el inductor, por lo tanto, emf.