Indutores E Indutancia

Joseph Henry (*17/12/1797, Albany, Estados Unidos; + 13/05/1878, Washington, Estados Unidos) Estudou na Academia de Albany (New York) onde tornou-se posteriormente professor de filosofia natural (o nome dado à física até meados do Séc. XIX). Em 1830, enquanto trabalhava na construção de eletroímãs (na sua sala de aula, transformada no verão em laboratório), descobriu a indução eletromagnética independentemente de Faraday. Em 1832 foi contratado pelo College of New Jersey, que mais tarde tornou-se a conhecida Universidade de Princeton. Foi diretor da Smithsonian Institution (Washington) desde 1846, quando da sua fundação, até a sua morte, tendo desempenhado um importante papel no desenvolvimento científico dos Estados Unidos. Descobriu a auto-indução em circuitos elétricos, trabalhou no envio de sinais elétricos à distância e explicou as bases para a criação de transformadores. Apesar do seu êxito profissional, muitas das suas descobertas passaram despercebidas na época; talvez por utilizar uma metodologia qualitativa, recorrendo raramente à matemática nos seus artigos. Após a sua morte, a unidade de indutância no Sistema Internacional, foi batizada de henry, em reconhecimento do seu trabalho.

Introdução

Introduz-se a indutância própria nos circuitos pôr meio dos indutores. Os indutores são construídos pôr bobinas de fio condutor enrolado sobre um núcleo. Este núcleo pode ser apenas um suporte mecânico, ou forma não magnética. Para reduzir perdas, estes suportes são basicamente cilindros ocos, de modo que se diz que o indutor tem núcleo de ar. Eventualmente, se o fio for suficientemente sólido a forma pode ser dispensada. Para aumentar o fluxo de indução magnético causado pôr uma dada força magneto-motriz e concatenado com a bobina, aumentando sua indutância. Usam-se também núcleos ferromagnéticos. Em frequências baixas (até o limite superior das frequências de áudio, ou cerca de 50 kHz) este núcleo pode ser construído com chapas laminadas de ferro silício ou outro material magneticamente "macio", de alta permeabilidade e baixas perdas.

Para frequências mais altas as perdas desses materiais metálicos seriam proibitivas e usam-se então núcleos de ferrite tipo Ferroxcube. Estes ferrites são materiais cerâmicos, feitos com misturas de óxidos de ferro, zinco, níquel e manganês, cuidadosamente controlados e tratados. O material acabado é estruturalmente estável, com boa resistência mecânica e alta resistividade elétrica. A permeabilidade e as perdas podem ser controladas variando-se as proporções dos óxidos e o respectivo tratamento.

Capacitores: criam campos elétricos numa dada região do circuito

Indutores ou bobinas: criam campos magnéticos numa dada região do circuito.

Indutância

Definição de indutância de uma bobina qualquer com N espiras, conduzindo uma corrente i

L= NΦ/i

onde Φ é o fluxo magnético que atravessa cada espira da bobina. Unidade no S.I. [L] = [N][Φ]/[i] = T.m²/A = Henry (H)

Aplicações

Detector de Metais

Um detector de metais consiste basicamente em uma bobina enrolada num núcleo de ferro. A bobina é percorrida por uma determinada corrente elétrica, que gera um