Propriedades da Indutância

A indutância é a capacidade de um condutor de gerar tensão em si mesmo quando ocorre uma mudança na corrente que o percorre. Embora qualquer condutor possua essa propriedade, ela é ampliada em indutores construídos como bobinas. Os indutores têm diversas características e aplicações em circuitos elétricos e eletrônicos.

Campo Magnético Gerado por Corrente

Quando uma corrente flui por uma bobina, ela cria um campo magnético ao seu redor. Mudanças nesse campo (como ao ligar ou desligar a corrente) induzem uma tensão no próprio condutor, fenômeno descrito pela Lei de Faraday.

Resistência à Mudança de Corrente

A tensão induzida no indutor possui polaridade oposta à da fonte, o que faz com que a indutância atue como uma oposição a mudanças rápidas no fluxo de corrente. Isso é similar à inércia mecânica, que resiste a alterações no movimento de um objeto.

Parâmetros que Influenciam a Indutância

• Número de voltas do fio: Aumentar as voltas aumenta a indutância.
• Intensidade da corrente: Maior corrente gera campos magnéticos mais fortes.
• Tipo de núcleo: Núcleos de ferro doce proporcionam alta indutância, enquanto núcleos de ar resultam em baixa indutância.

Unidade de Medida

A indutância é medida em henrys (H), onde 1 H é definido como a indutância de uma bobina que, ao sofrer uma variação de corrente de 1 ampère por segundo, induz uma força eletromotriz (FEM) de 1 volt. Para aplicações práticas, utiliza-se frequentemente o milihenry (mH), que é 1/1000 de um henry.

Efeitos no Circuito

Constante de Tempo

A indutância afeta a rapidez com que a corrente atinge seu valor máximo após o circuito ser ligado. A constante de tempo (τ) de um circuito RL (resistência e indutância) é dada por:

                τ = L / R
            

Onde L é a indutância em henrys e R a resistência em ohms.

Curvas de Crescimento e Decaimento

Durante o crescimento, a corrente aumenta até atingir 63,2% do valor máximo na constante de tempo inicial. No decaimento, a corrente reduz para 36,8% do valor máximo dentro de uma constante de tempo.

Aplicações Práticas

• Filtros: Indutores são usados para criar filtros passa-baixas e passa-altas em conjunto com capacitores, selecionando ou bloqueando certas frequências em circuitos eletrônicos.
• Armazenamento de Energia: Indutores armazenam energia no campo magnético, sendo componentes fundamentais em fontes chaveadas e conversores DC-DC.
• Transformadores: A capacidade de alterar a tensão através de campos magnéticos é usada em transformadores, essenciais para transmissão e distribuição de energia elétrica.
• Proteção de Circuitos: Indutores suavizam picos de corrente e protegem componentes sensíveis contra oscilações bruscas de energia.

Os indutores, pela sua capacidade de armazenar e modular energia magnética, são elementos essenciais tanto em circuitos de potência quanto em sistemas eletrônicos complexos. Suas aplicações abrangem desde sistemas de controle até telecomunicações e redes de energia elétrica.