O indutores, também conhecidos por bobinas, têm entre suas aplicações circuitos elétricos, eletrônicos e digitais com a função de acumular energia através de um campo magnético, também serve para impedir variações na corrente elétrica.
Os indutores também são usados para formar um transformador, além de ser extensamente utilizados como filtro do tipo passa baixa (que exclui sinais de alta frequência).
Como um dos componentes passivos básicos, os indutores têm aplicações especificas e uma história rica em eletrônica, desde a partida dos motores até a entrega de energia à sua casa. Indutores armazenam energia em um campo magnético quando a corrente flui através deles; um indutor típico usa fio isolado enrolado em uma bobina em torno de um núcleo central.
Por mais úteis que sejam os indutores, o maior problema com o uso deles é o tamanho físico. Os indutores geralmente diminuem todos os outros componentes eletrônicos usados em um circuito e também acrescentam muito peso. Algumas técnicas foram desenvolvidas para simular um grande indutor em um circuito, mas a complexidade adicional e os componentes adicionais limitam onde essas técnicas são usadas.
Filtros
Os indutores são usados extensivamente com capacitores e resistores para criar filtros para circuitos analógicos e no processamento de sinais. Sozinho, um indutor funciona como um filtro passa-baixo, uma vez que a impedância de um indutor aumenta à medida que a frequência de um sinal aumenta.
Quando combinado com um capacitor, cuja impedância diminui à medida que a frequência de um sinal aumenta, resulta em um filtro entalhado que permite apenas a passagem de uma certa faixa de frequência. Ao combinar capacitores , indutores e resistores, as topologias de filtro avançadas suportam uma variedade de aplicações. Os filtros são usados na maioria dos eletrônicos, embora os capacitores sejam frequentemente usados, em vez de indutores, quando possível, pois são menores e mais baratos.
Sensores
Os sensores sem contato são valorizados por sua confiabilidade e facilidade de operação. Os indutores detectam campos magnéticos ou a presença de material magneticamente permeável à distância. Os sensores indutivos estão no centro de quase todos os cruzamentos com um semáforo que detecta a quantidade de tráfego e ajusta o sinal de acordo. Esses sensores funcionam excepcionalmente bem para carros e caminhões, mas algumas motocicletas e outros veículos não têm assinatura suficiente para serem detectados pelos sensores sem um pequeno impulso extra ao adicionar um ímã h3 na parte inferior do veículo.
Os sensores indutivos são limitados de duas maneiras principais – o objeto a ser detectado deve ser magnético e induzir uma corrente no sensor ou o sensor deve ser alimentado para detectar a presença de materiais que interagem com um campo magnético. Isso limita as aplicações de sensores indutivos e tem uma grande influência nos projetos que os utilizam.
Transformadores
A combinação de indutores que possuem um caminho magnético compartilhado forma um transformador. O transformador é um componente fundamental das redes elétricas nacionais e encontrado em muitas fontes de alimentação, além de aumentar ou diminuir as tensões no nível desejado.
Como os campos magnéticos são criados por uma mudança na corrente, quanto mais rápida a corrente muda (aumenta a frequência), mais eficaz o transformador opera. Obviamente, à medida que a frequência da entrada aumenta, a impedância do indutor começa a limitar a eficácia de um transformador. Na prática, os transformadores baseados em indutância são limitados a dezenas de kHz, geralmente mais baixos. O benefício de uma frequência operacional mais alta é um transformador menor e mais leve que fornece a mesma carga.
Aplicações de Indutores em Motores
Normalmente, os indutores estão em uma posição fixa e não podem se mover para se alinharem com qualquer campo magnético próximo. Os motores indutivos aproveitam a força magnética aplicada aos indutores para transformar energia elétrica em energia mecânica. Os motores indutivos são projetados para que um campo magnético rotativo seja criado em tempo com uma entrada CA.
Como a velocidade de rotação é controlada pela frequência de entrada, os motores de indução são frequentemente usados em aplicações de velocidade fixa que podem ser alimentadas diretamente a partir da rede elétrica de 50 / 60hz. A maior vantagem dos motores indutivos em relação a outros projetos é que não é necessário contato elétrico entre o rotor e o motor, o que torna os motores indutivos muito robustos e confiáveis.
Indutores: Aplicações em armazenamento de energia
Como capacitores, indutores podem ser usados para armazenamento de energia. Ao contrário dos capacitores, os indutores têm uma limitação severa quanto tempo eles podem armazenar energia, uma vez que a energia é armazenada em um campo magnético que entra em colapso rapidamente quando a energia é removida.
O principal uso dos indutores como armazenamento de energia é em fontes de alimentação no modo comutador, como a fonte de alimentação em um PC. Nas fontes de alimentação mais simples e não isoladas, um único indutor é usado no lugar do transformador e do componente de armazenamento de energia. Nesses circuitos, a razão entre o tempo em que o indutor é alimentado e o tempo em que não é energizado determina a taxa de tensão de entrada para saída.
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Perguntas Frequentes sobre indutores e suas aplicações
Como montar um indutor?
Um indutor pode ser feito em casa, tendo o material necessário. Para a construção de um indutor com núcleo de ar, uma boa ideia é usar um cano de PVC como base para enrolar o fio. O cano não alterará a indutância pois sua permeabilidade é equivalente a do ar.
O que é um indutor e como funciona?
Indutores são dispositivos eletrônicos capazes de armazenar energia em forma de campo magnético. Esse campo magnético é gerado pela corrente elétrica que passa pelo indutor. A capacidade de armazenar energia em forma de campo magnético é medida pela grandeza Henry (H).
Como funciona um indutor em corrente alternada?
Um indutor, quando percorrido por uma corrente elétrica alternada, oferece uma oposição à passagem dela, imposta por campo magnético, denominada reatância indutiva. Do gráfico podemos concluir que a reatância indutiva aumenta com a frequência.
Qual a diferença entre um capacitor e um indutor?
A diferença entre o capacitor e o indutor é a seguinte:
O capacitor armazena energia na forma de campo elétrico, enquanto o indutor armazena energia na forma de campo magnético. Os capacitores atuam como um isolante para o circuito CC, enquanto o Indutor atua como um condutor para o circuito CC.
Qual a finalidade do indutor?
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.
O que é um indutor?
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 costuma ser chamado de bobina, choke ou reator.