Resumen libro boyle

1. LEY DE FARADAY DE LA INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
Si un conductor se mueve a través de un campo magnético de manera que corte
líneas magnéticas de flujo, se inducirá un voltaje en el conductor. Entre mayor es el
número de líneas de flujo cortadas por unidad de tiempo, Entre mayor es el número
de líneas de flujo cortadas por unidad de tiempo, mayor será el voltaje inducido en
el conductor. Si el conductor se mantiene fijo y el campo magnético se mueve de
manera que sus líneas de flujo corten al conductor, se producirá el mismo efecto.
Si una bobina de N vueltas se coloca en la región de un
flujo cambiante, se inducirá un voltaje en la bobina de
acuerdo con la ley de Faraday:
El término atraviesa se refiere al flujo dentro de las vueltas
de alambre. El término cambiante indica simplemente que la intensidad del campo
que atraviesa la bobina cambia en magnitud, o bien que la bobina se mueve a través
del campo.
LEY DE LENZ
El flujo magnético que atraviesa una bobina de N vueltas con
una corriente I tiene la distribución como en la imagen, por lo
cual, si la corriente aumenta, el flujo que atraviesa la bobina
también aumenta.
Para esta bobina, se induce un voltaje en la bobina debido al cambio de corriente
por la bobina. Sin embargo, el voltaje inducido resultante tenderá a establecer una
corriente que se opondrá el cambio creciente en corriente a través de la bobina.
Considerando que todo esto ocurre simultáneamente, en el instante en que la
corriente empieza a crecer en magnitud, habrá un efecto opuesto que trata de limitar
el cambio, tal efecto “estrangula” el cambio en corriente. Debido a esto a los
inductores se les suele llamar choke, que significa estrangulador.

2. Con base en lo anterior, se tiene que la ley de Lenz establece que: “un efecto
inducido siempre se opone a la causa que lo produce”.
AUTOINDUCTANCIA
La capacidad de una bobina de oponerse a cualquier cambio en la corriente es una
medida de la autoinductancia L de la bobina. Por brevedad, el prefijo auto
generalmente se elimina. La inductancia se mide en henrys (H), en honor del físico
estadounidense Joseph Henry.
Los inductores son bobinas de dimensiones diversas diseñadas para introducir
cantidades específicas de inductancia dentro de un circuito.
Una aproximación de las dimensiones física para la inductancia está dada por: , en
el caso de que la bobina tenga un núcleo de aire, para una de núcleo
ferromagnético, la inductancia estaría dada por:
PROPIEDADES DE LOS INDUCTORES
Equivalente practico
Asociadas con todo inductor se tienen una resistencia igual a la resistencia de las
vueltas y una capacitancia parásita debida a la capacitancia entre las vueltas de la
bobina. Para incluir esos efectos se plantea un circuito equivalente, sin embargo, la
capacitancia parasita puede ser ignorada al no afectar en gran medida la precesión,
por lo que el circuito equivalente seria como se muestra a continuación.
Símbolos

3. La función principal del inductor, sin embargo, es
introducir inductancia —no resistencia o
capacitancia— en una red. Por esta razón, los
símbolos empleados para la inductancia son:
Apariencia
Los inductores pueden clasificarse en fijos y variables. Los fijos son los ya
mencionados, los inductores de núcleo de aire y de núcleo de hierro. Por otro lado,
los variables constan de un eje ferromagnético variable que puede moverse dentro
de la bobina para variar los enlaces de flujo y así su inductancia.
Pruebas
Las razones principales para las fallas de los inductores son los cortos que se
desarrollan entre los devanados y los circuitos abiertos en los devanados a causa
de factores tales como corrientes excesivas, sobrecalentamiento y el paso del
tiempo. La cuestión de los circuitos abiertos puede ser revisada fácilmente con un
ohmímetro, pero la condición de corto circuito es más difícil de revisar porque la
resistencia de muchos buenos inductores es relativamente pequeña y el corto de
unos pocos devanados no afectará adversamente la resistencia total. Por supuesto,
si se conoce la resistencia típica de la bobina, será posible compararla contra el
valor medido. Un corto entre los devanados y el núcleo se pueden revisar colocando
simplemente un conductor del medidor sobre un alambre (terminal) y el otro sobre
el núcleo mismo. Una indicación de cero ohms refleja un corto entre los dos porque
todo el alambre que forma el devanado tiene una cubierta aislante.
Valores estándar
Los valores estándar para inductores emplean los mismos multiplicadores
numéricos usados con resistores y capacitores. Puede esperarse encontrar
inductores con los siguientes multiplicadores: 0.1 uH, 0.12 uH, 0.15 uH, 0.18 uH,
0.22 uH, 0.27 uH, 0.33 uH, 0.39 uH, 0.47 uH, 0.56 uH, 0.68 uH, y 0.82 uH, y luego
1 mH, 1.2 mH, 1.5 mH, 1.8 mH, 2.2 mH, 2.7 mH.

4. VOLTAJE INDUCIDO
La inductancia de una bobina es también una medida del cambio en el flujo de
enlace debido a un cambio en la corriente a través de ella; esto es si
un cambio en corriente a través de la bobina no resulta en un cambio significativo
en el flujo de enlace por su centro, el nivel de inductancia resultante será
relativamente pequeño.
Este efecto es particularmente importante cuando se examinan circuitos de ca, ya
que un nivel de cd asociado con la señal de ca aplicada puede poner la bobina en
o cerca de la saturación, y el nivel de inductancia resultante para la señal de ca
aplicada puede ser significativamente menor que el esperado.
Teniendo que , se revela que la magnitud del voltaje en un inductor
está directamente relacionada con la inductancia L y la razón instantánea del
cambio de corriente a través de la bobina. Por tanto, es obvio que, a mayor razón
de cambio de corriente, mayor será el voltaje inducido.
Cuando los efectos inducidos se emplean en la generación de voltajes como los
disponibles en generadores de cd o ca, el símbolo “e” es apropiado para el voltaje
inducido. Sin embargo, en análisis de redes, el voltaje en un inductor siempre tendrá
una polaridad tal que se opondrá a la fuente que lo produce, y por tanto se usará
“v”.