Al igual que las resistencias y los condensadores, los inductores también son elementos pasivos que se utilizan para almacenar la energía eléctrica en forma de campo magnético. Simplemente un inductor es un cable o bobina de un buen material conductor eléctrico con pocas vueltas (giros).
Producirán el flujo magnético (campo) a su alrededor mediante el flujo de una corriente alterna a través de él. Un inductor ideal no tiene reactancia inductiva, por lo que actúa como un cortocircuito. En la práctica, cada inductor tiene cierta resistencia interna que llamamos ‘reactancia inductiva’.
Se mide en ohmios. Cuando la reactancia inductiva de una bobina es muy alta, el circuito actúa como un circuito abierto y permite la máxima corriente a través de él. La inductancia es el fenómeno de un inductor que se opone al flujo de corriente en el circuito, mediante la generación de la EMF trasera. Esta inductancia se mide en Henry.
Los inductores son de muchos tipos, como con núcleo de aire, núcleo de hierro, tipo acoplado o diferencial y muchos más. Según el requisito, los inductores tienen muchas aplicaciones en transmisión eléctrica.
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Inductores en circuitos sintonizados
Los inductores se utilizan en los circuitos de sintonización que se utilizan para seleccionar la frecuencia deseada. En un circuito sintonizado, tenemos condensador conectado junto con el inductor, ya sea en paralelo o en serie. La frecuencia del circuito de sintonización en el cual la reactancia capacitiva es igual a la reactancia inductiva (XC = XL) se denomina ‘Frecuencia resonante’.
Los circuitos de resonancia de serie se usan en muchos circuitos electrónicos como televisión, circuitos de sintonía de radio y filtros para variar la frecuencia y seleccionar los diversos canales de frecuencia.
Sensores inductivos
Los inductores se usan en sensores de proximidad que funcionan según el principio de inductancia. Sabemos que la inductancia es el fenómeno en el cual, el campo magnético producido en la bobina, se opondrá al flujo de corriente en ella. Por lo tanto, la inductancia restringirá el flujo de corriente y reducirá el rendimiento del circuito.
Para obtener mejores rendimientos, necesitamos amplificar la corriente en el circuito. Usamos sensores de proximidad para encontrar el nivel de factor de amplificación en el que necesitamos amplificar la corriente.
Los fabricantes diseñan los sensores girando el cable en una bobina apretada. Hay 4 componentes en el sensor de proximidad inductivo; son un inductor o bobina, un oscilador, un circuito de detección y un circuito de salida.
En el sensor de proximidad inductivo, se genera un campo magnético fluctuante por el oscilador alrededor del bobinado de la bobina, que se ubica en la detección la cara del dispositivo.
Cuando un objeto se mueve en el campo del área de detección de proximidad inductiva, las corrientes parásitas comienzan a acumularse en el objeto metálico, lo que reducirá el campo magnético del sensor inductivo.
La fuerza del oscilador es monitoreada el circuito de detección y una salida se desencadenan desde el circuito de salida itry, cuando las oscilaciones están por debajo del nivel suficiente.
El sensor de proximidad inductivo es un sensor sin contacto y es muy confiable en su funcionamiento. Los sensores inductivos se usan en los semáforos para detectar la densidad del tráfico.
Dispositivos de almacenamiento de energía
Podemos almacenar la energía en elementos pasivos como el condensador y los inductores. Los inductores pueden almacenar energía por un tiempo limitado. Como los inductores almacenan la energía en forma de campo magnético, se colapsará cuando eliminemos la fuente de alimentación.
Los inductores funcionan como dispositivos de almacenamiento de energía en fuentes de alimentación conmutadas (generalmente las usamos en nuestras computadoras). En este tipo de fuentes de alimentación, la relación de voltaje de salida depende del tiempo de carga del inductor.
Motores de inducción
La aplicación de inductores de amplio espectro es Motores de inducción. En estos motores de inducción o motores asíncronos, los inductores están en posición fija y no se les permitió moverse en el campo magnético cercano.
Los motores de inducción convierten la energía eléctrica en energía mecánica. El eje en los motores girará debido al campo magnético producido por la corriente alterna.
La velocidad del motor se fija ya que depende de la frecuencia de la energía suministrada por la fuente. Entonces usamos inductores en estos motores para controlar la velocidad conectándolos en serie o en paralelo al eje. Estos motores de inducción son muy confiables y robustos.
Transformadores
El transformador es otra aplicación popular de inductores. Al combinar los inductores del campo magnético compartido, podemos diseñar un transformador. El transformador es el componente básico y fundamental del sistema de transmisión de potencia.
Estos se usan para aumentar o disminuir la potencia en las líneas de transmisión al nivel requerido, como transformadores de intensificación y reducción respectivamente. En los transformadores, el inductor (cable) se hiere al núcleo como devanados primario y secundario.
La impedancia del inductor aumenta con el aumento de la frecuencia de suministro. La impedancia producida en el inductor limitará la efectividad del transformador. En general, los transformadores basados en inductancia están limitados a valores operacionales muy bajos.
Filtros inductivos
Los inductores y condensadores se usan combinándolos para formar filtros. Los filtros son los dispositivos electrónicos que se utilizan para limitar la frecuencia de entrada de la señal a un circuito. Hay muchos tipos de filtros, como filtro de paso bajo, filtro de paso alto, filtro de paso de banda, filtro de muesca, etc., que están diseñados mediante inductores.
A medida que aumenta la frecuencia, también aumenta la impedancia del inductor. Entonces las propiedades del filtro cambiarán según el valor de impedancia. Existen muchas topologías de filtro que podemos crear mediante el uso de inductores.
Chokes
Los inductores también se usan como chokes. Sabemos que los inductores crearán un flujo de corriente opuesto, cuando la corriente alterna fluya a través de él. Esto significa que los inductores estrangularán la corriente alterna y permitirán que pase la corriente continua. Esta propiedad de inductores se usa en circuitos de suministro de energía, donde el suministro de CA debe convertirse a suministro de CC.
Camas de ferrita
Generalmente vemos los lechos de ferrita en cables de computadora y cargadores móviles etc. estas camas de ferrita usan inductores para reducir la interferencia de radiofrecuencia creada por los cables.
Relés
Un relé es como un interruptor eléctrico. Utiliza bobina inductora para controlar el flujo de corriente en ella. Cuando la corriente de CA fluye a través del inductor del relé, produce un campo magnético que afecta a los contactos del interruptor.
