Indutor
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1) Um indutor é um dispositivo elétrico que armazena energia em um campo magnético gerado por correntes elétricas em suas espiras. 2) A indutância é a propriedade que relaciona a tensão induzida em um indutor à taxa de variação da corrente nele. 3) Indutores são usados em circuitos para filtrar frequências e em transformadores e fontes de alimentação para regular a tensão.
Indutor
- 1. 24/06/13 Indutor – Wikipédia, a enciclopédia livre pt.wikipedia.org/wiki/Indutor 1/5 A Wikipédia possui o portal: Portal de eletrônica Indutores miniatura Indutor Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre. Um indutor é um dispositivo elétrico passivo que armazena energia na forma de campo magnético, normalmente combinando o efeito de vários loops da corrente elétrica. O indutor pode ser utilizado em circuitos como um filtro passa baixa, rejeitando as altas frequências. Também costumam ser chamados de bobina, choke ou reator. Índice 1 Construção 2 Indutância 3 Energia 4 Em circuitos elétricos 5 Análise de circuitos 6 Redes de indutores 7 Fator Q 8 Aplicações 9 Ver também 10 Notas 11 Referências 12 Ligações externas Construção Um indutor é geralmente construído como uma bobina de material condutor, por exemplo, fio de cobre. Um núcleo de material ferromagnético aumenta a indutância concentrando as linhas de força de campo magnético que fluem pelo interior das espiras. Indutores podem ser construídos em circuitos integrados utilizando o mesmo processo que é usado em chips de computador. Nesses casos, normalmente o alumínio é utilizado como material condutor. Porém, é raro a construção de indutores em CI's; eles são volumosos em uma pequena escala, e praticamente restritos, sendo muito mais comum o uso de um circuito chamado "gyrator", que utiliza um capacitor comportando-se como se fosse um indutor. Pequenos indutores usados para frequências muito altas são algumas vezes feitos com um fio passando através de um cilindro de ferrite. Indutância 1 2 3
- 2. 24/06/13 Indutor – Wikipédia, a enciclopédia livre pt.wikipedia.org/wiki/Indutor 2/5 Indutância é a grandeza física associada aos indutores, é simbolizada pela letra L, medida em henry (H), e representada graficamente por um fio helicoidal. Em outras palavras é um parâmetro dos circuitos lineares que relaciona a tensão induzida por um campo magnético variável à corrente responsável pelo campo. A tensão entre os terminais de um indutor é proporcional à taxa de variação da corrente que o atravessa. Matematicamente temos: onde: u(t) é a tensão instantânea -> sua unidade de medida é o volt (V) L é a indutância -> sua unidade de medida é o Henry (H) i(t) é a corrente instantânea -> sua unidade de medida é o ampere (A) t é o tempo (s) Energia A energia (medida em joules, no SI) armazenada num indutor é igual à quantidade de trabalho necessária para estabelecer o fluxo de corrente através do indutor e, consequentemente, o campo magnético. É dada por: onde I é a corrente que circula pelo indutor. Em circuitos elétricos Um indutor resiste somente a mudanças de corrente. Um indutor ideal não oferece resistência para corrente contínua, exceto quando a corrente é ligada e desligada, caso em que faz a mudança de modo mais gradual. Porém, a maioria dos indutores do mundo real são construídos a partir de materiais com resistência elétrica finita, que se opõe até mesmo à corrente direta. Materiais supercondutores não oferecem resistência a passagem de correntes elétricas contínuas, e suas aplicações implicam propriedades distintas para os indutores feitos deste tipo de material. No geral, a relação entre a variação da tensão de acordo com o tempo u(t) através de um indutor com indutância L e a variação da corrente de acordo com o tempo i(t) que passa por ele é descrita pela equação diferencial: Quando uma corrente alternada (CA) senoidal flui por um indutor, uma tensão alternada senoidal (ou força eletromotriz, Fem) é induzida. A amplitude da Fem está relacionada com a amplitude da corrente e com a freqüência da senóide pela seguinte equação: onde ω é a frequência angular da senóide definida em termos da frequência f por: 4 5 6
- 3. 24/06/13 Indutor – Wikipédia, a enciclopédia livre pt.wikipedia.org/wiki/Indutor 3/5 A reatância indutiva é definida por: onde X é a reatância indutiva medida em Ohms (medida de resistência), ω é a freqüência angular, f é a frequência em hertz, e L é a indutância. A reatância indutiva é o componente positivo imaginário da impedância. A impedância complexa de um indutor é dada por: onde j é a unidade imaginária. Análise de circuitos Os problemas de análise de circuitos, que resultam num sistema de equações lineares, nos quais se busca encontrar os valores de corrente e de variação de tensão para cada compondente (incógnitas) são resolvidos por extensão dos problemas de circuitos com apenas fontes e resistores. Neste modelo estendido, a indutância e a capacitância são consideradas como resistências complexas , que passam a se denominar impedância. Os resultados são interpretados na forma polar, sendo o ângulo do vetor encontrado interpretado como fase da corrente alternada ou tensão alternada. Redes de indutores Cada indutor de uma configuração em paralelo possui a mesma diferença de potencial (tensão) que os demais. Para encontrar a indutância equivalente total (L ): A corrente através de indutores em série permanece a mesma, mas a tensão de cada indutor pode ser diferente. A soma das diferenças de potencial é igual à tensão total. Para encontrar a indutância total: Fator Q O fator Q de um indutor pode ser encontrado através desta fórmula, onde R é a resistência elétrica interna: L nota 1 7 eq 8 9
- 4. 24/06/13 Indutor – Wikipédia, a enciclopédia livre pt.wikipedia.org/wiki/Indutor 4/5 Aplicações Os indutores estão relacionados aos eletromagnetos em estrutura, mas são usados para um propósito diferente: armazenar energia em um campo magnético. Por sua habilidade de alterar sinais CA, os indutores são usados extensivamente em circuitos analógicos e processamento de sinais, incluindo recepções e transmissões de rádio. Como a reatância indutiva muda com a frequência, um filtro eletrônico pode usar indutores em conjunto com capacitores e outros componentes para filtrar partes específicas da frequência do espectro. Dois (ou mais) indutores acoplados formam um transformador, que é um componente fundamental de qualquer rede elétrica nacional. Um indutor é normalmente usado como saída de uma fonte chaveada de alimentação. O indutor é carregado para uma fração específica da frequência de troca do regulador e descarregado pelo restante do ciclo. Esta relação de carrega/descarrega é o que reduz (ou impulsiona) a tensão de entrada para seu novo nível. Ver também Capacitor Resistor Eletricidade Eletrônica Gyrator Indutância Laço de indução Reator Transformador Solenóide Notas 1. ↑ sendo que a impedância do capacitor é um imaginário negativo, o passo que a do indutor é um positivo. Referências 1. ↑ Brain, Marshall. Como Funcionam os Indutores (http://ciencia.hsw.uol.com.br/indutores.htm). UOL Ciência. Página visitada em 1 de março de 2012. 2. ↑ Indutor (http://www.mundovestibular.com.br/articles/760/1/INDUTOR/Paacutegina1.html). Mundo Vestibular. Página visitada em 3 de março de 2012. 3. ↑ Como Enrolar Pequenos Indutores (http://web.archive.org/web/20080302011235/http://www.geocities.com/projetoperiferia5/proj8.htm). archiveweb. Página visitada em 1 de março de 2012. 4. ↑ Lima, Marcos. Indutância (http://www.fma.if.usp.br/~mlima/teaching/4320292_2011/Cap9.pdf). Departamento de Física Matemática da USP. Página visitada em 1 de março de 2012. 5. ↑ Fernandes, Thelma Solange Piazza. Elementos Armazenadores de Energia (http://www.eletrica.ufpr.br/thelma/Capitulo7.pdf). Setor de Tecnologia da Universidade Federal do Paraná. 10