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MecatrónicaLATAM

BOBINA

O QUE É UMA BOBINA OU INDUTOR?

É um elemento passivo, de armazenamento de energia na forma de um campo magnético. A forma mais simples de indutor é uma bobina de fio que tem uma tendência a manter seu campo magnético depois de estabelecida. As características do indutor são um resultado direto da lei de indução de Faraday, que afirma:

V(t) =
/
dt

Onde lambda (λ) é o fluxo magnético total através dos enrolamentos da bobina devido à corrente. O fluxo magnético é medido em webers (Wb). A figura mostra as linhas do campo magnético em torno de um indutor. A direção sul-norte das linhas do campo magnético, mostrada com pontas de seta na figura, é encontrada usando a regra da mão direita para uma bobina. A regra afirma que se os dedos da mão direita forem rolados na direção do fluxo de corrente através da bobina, o polegar apontará na direção norte magnética.

Para uma bobina ideal, o fluxo é proporcional à corrente:

λ = LI

onde 𝐿 é a indutância da bobina, que é assumida como constante. A unidade de medida de indutância é o henry ( 𝐻 = 𝑊𝑏 / 𝐴 ). Usando as duas equações acima, a relação tensão-corrente de um indutor pode ser expressa como:

V(t) = L
dI /
dt

Onde:

  • V é a tensão do indutor [Volt].
  • L é a indutância do indutor [Henry].
  • dI/dt é a taxa de mudança da transformação atual [(Volt)(seg)/Amper].

O indutor é formado por voltas de cabo metalico, o campo magnético circula pelo centro do indutor e fecha seu caminho do lado de fora.

Uma característica interessante dos indutores é que eles se opõem a mudanças repentinas na corrente que flui através deles. Isto significa que, ao modificar a corrente que flui através deles (exemplo: estando conectado e desconectado de uma fonte de energia DC) ele tentará manter sua condição anterior.

Componentes indutoras típicas variam no valor de 1 μ𝐻 a 100 𝑚𝐻 . A indutância é possível analisar em motores, relés, solenoides, algumas fontes de energia e circuitos de alta frequência. Embora alguns fabricantes tenham sistemas de codificação para os indutores, não há um método padrão. Muitas vezes, o valor é impresso diretamente no dispositivo, geralmente em μ𝐻 ou 𝑚𝐻.


TIPOS DE INDUTORES

  • De acordo com o núcleo ou suporte:
    1. Núcleo de ar.
    2. Núcleo de ferro.
    3. Núcleo de ferrite.
  • De acordo com a frequência da corrente aplicada:
    1. Alta frequência.
    2. Baixa frequência.
  • De acordo com o revestimento:
    1. Plástico.
    2. Resina.
    3. Metal.
  • De acordo com a característica de seu valor
    1. Fixa.
    2. Ajustável.
  • De acordo com o tipo de montagem:
    1. Inserção.
    2. SMD.

SÍMBOLOS DO INDUTOR

Assim como os resistores elétricos e os capacitores, os indutores também podem ser do tipo fixo ou variável, sua simbologia é apresentada nas seguintes figuras:

  • O símbolo do núcleo do ar.
  • O símbolo para o núcleo de ferro.
  • O símbolo para o núcleo de ferrite.
  • O símbolo para núcleo de ferro variável.

VALOR DE UMA BOBINA

Teoricamente, os indutores adotam qualquer valor, como resistores elétricos ou capacitores, mas, no mercado, apenas alguns valores que normalmente variam na faixa de microHenrys a Henrys são adotados, assim como o material com o qual o núcleo é construído pode ser o ar, plástico, ferro.

L R C

“Um indutor não ideal possui um modelo com uma resistência de enrolamento em série devido ao material condutor e uma capacitância de enrolamento devido ao acoplamento capacitivo entre as bobinas condutoras. Devido ao seu pequeno valor, eles podem ser negligenciados na maioria das aplicações, exceto na capacitância para altas frequências.”

COMO VOCÊ SABE O VALOR DE UM INDUTOR?

Os valores importantes que devemos conhecer são a indutância elétrica e a tolerância. Esses valores são indicados no pacote, dependendo do tipo de pacote.

O primeiro passo para ler um indutor é a compreensão do que cada banda significa.  

  1. A primeira banda que corresponde à extremidade esquerda é aquela que representa o dígito mais significativo do indutor.
  2. A segunda banda representa o segundo dígito mais significativo.
  3. A terceira faixa representa o terceiro dígito mais significativo do indutor.
  4. A quarta banda representa o poder de 10 elevado à cor correspondente e multiplicado pela primeira, segunda e terceira bandas.
  5. A quinta banda representa a tolerância do indutor.

“Em um indutor de 4 bandas, o primeiro ponto ou a primeira banda deve ser eliminado e a continuidade do ponto 2 ou da segunda banda para o ponto 5.”


CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GERAIS

Permeabilidade magnética (m):

  • É uma característica que tem grande influência no núcleo das bobinas no que diz respeito ao valor da indutância das bobinas. Os materiais ferromagnéticos são muito sensíveis aos campos magnéticos e produzem altos valores de indutância, no entanto, outros materiais têm menos sensibilidade aos campos magnéticos.
  • O fator que determina a maior ou menor sensibilidade a esses campos magnéticos é chamado de permeabilidade magnética.
  • Quando esse fator é grande, o valor da indutância também é grande.

Fator de qualidade (Q):

  • Relaciona a indutância ao valor ôhmico do material da bobina. A bobina será boa se a indutância for maior que o valor ôhmico devido ao material da mesma.