Inductancias variables y ajustables Todo lo que necesitas saber y cómo controlarlas adecuadamente

Si tienes un gran interés por la electrónica y la electricidad, es probable que conozcas acerca de las inductancias ajustables y variables. Estos elementos son extremadamente útiles en la creación de circuitos electrónicos y eléctricos, debido a que brindan la capacidad de regular y modificar la intensidad de la corriente que circula a través de ellos. En el presente escrito te revelaremos todos los detalles fundamentales sobre las inductancias ajustables y variables, incluyendo su funcionamiento, uso y las aplicaciones más comunes que presentan. ¡No dejes de leerlo!

Dispositivos ajustables controlados por tensión para inducir cambios

Los inductores controlados por voltaje son componentes esenciales en la construcción de circuitos electrónicos. Su característica principal es su capacidad de variar su inductancia en función del voltaje aplicado. Estos inductores se fabrican con un núcleo de ferrita que puede ser desplazado gracias a un electroimán.

Su versatilidad los hace ideales para su uso en circuitos de control de frecuencia, osciladores y filtros resonantes. Gracias a su capacidad de ajuste, pueden adaptarse a diferentes situaciones y necesidades en diversos sistemas electrónicos.

Desde su funcionamiento básico hasta sus aplicaciones más avanzadas, estos inductores poseen un gran potencial en el mundo de la electrónica. Esperamos que este artículo haya sido de gran ayuda para comprender todo lo esencial sobre el tema.

Comportamientos ideal y realeditar

Comportamiento de una bobina ideal en corriente continua

En un circuito en corriente continua, una bobina ideal actúa como un cortocircuito, ya que la corriente que la atraviesa no varía en el tiempo, por lo que no se produce autoinducción ni fuerza contraelectromotriz (f.e.m).

Sin embargo, en el régimen transitorio de un circuito que incluye una bobina, al conectar o desconectar la corriente, se producen fenómenos electromagnéticos que afectan a la corriente (ver circuitos serie RL y RC).

Al conectar una corriente alterna sinusoidal v(t) a una bobina, se genera una corriente i(t) también sinusoidal y variable. Esto produce una f.e.m -e(t), cuyo valor absoluto es igual al de v(t), tal como se explica en el párrafo anterior.

Por tanto, cuando la corriente i(t) aumenta, la f.e.m e(t) disminuye para dificultar ese aumento, mientras que si i(t) disminuye, e(t) aumenta para oponerse a esa disminución. Esto se puede observar en la figura 4. Entre 0° y 90°, la curva de i(t) es negativa y disminuye desde su máximo negativo hasta cero, mientras que e(t) va aumentando...

Operación de un Bobina Variable

Un inductor ajustable es un dispositivo que consta de una bobina de alambre, que suele estar enrollada en un núcleo de ferrita u otro material magnético. Su función principal es ajustar el valor de inductancia, el cual puede modificarse de dos maneras distintas. Una opción es variar el número de vueltas en la bobina, mientras que la otra consiste en modificar la permeabilidad del núcleo. En la mayoría de los inductores ajustables, se realiza este último ajuste mediante un tornillo que cambia la posición del núcleo en relación a la bobina.

Explorando las Utilidades de los Bobinas Ajustables

Distintas aplicaciones de los inductores ajustables:

• Circuitos de radiofrecuencia.
• Filtros.
• Osciladores.
• Transformadores.

Un uso frecuente de los inductores ajustables es en la sintonización de circuitos resonantes, donde su inductancia modificable permite el ajuste de las frecuencias de resonancia del circuito.

Entendiendo el concepto de la inductancia modificable

Otro ejemplo de uso de inductancias variables es en los sistemas de alimentación conmutados, donde se utilizan para controlar la cantidad de energía almacenada en un transformador. Al variar la inductancia, se puede regular la salida de voltaje y corriente del transformador, lo que permite una mayor eficiencia en el sistema de alimentación.

La inductancia variable también es utilizada en la fabricación de altavoces, donde se utiliza para ajustar la respuesta de frecuencia. Al variar la inductancia, se puede modificar la impedancia del altavoz y, por lo tanto, su respuesta en frecuencia, permitiendo obtener un sonido de mejor calidad.

La importancia de la inductancia y su función en los circuitos

La inductancia es una propiedad eléctrica esencial en los circuitos eléctricos, que se manifiesta cuando hay una variación en la corriente que circula a través de ellos. Se puede definir como la habilidad de un componente de generar una fuerza electromotriz (FEM) en respuesta a un cambio en la corriente. Esta propiedad se mide en henrios y se representa con la letra "L".

La importancia de la inductancia en el ámbito de la electrónica es significativa, ya que permite almacenar energía en un campo magnético generado por la corriente eléctrica. Esto ha permitido el desarrollo de inductores, que son componentes utilizados para filtrar señales de alta frecuencia o almacenar energía en un campo magnético.

Existen diferentes tipos de inductores, entre ellos, los variables y ajustables, que permiten cambiar su inductancia de forma controlada. Esto se logra mediante la variación de su geometría o del material utilizado en su construcción. Estas características los convierten en componentes de gran importancia y versatilidad en el mundo de la electrónica.

Funcionamiento de una bobinaeditar

Bobina o solenoide: un componente formado por un conductor de longitud l y sección S, enroscado en N vueltas, por el que fluye una corriente eléctrica i(t).

Usando la Ley de Biot-Savart, que vincula la inducción magnética B(t) con la causa que la genera, es decir, la corriente i(t) que fluye por el solenoide, se obtiene que el flujo magnético Φ(t) que atraviesa el componente es igual a:

Si el flujo magnético varía en el tiempo, en cada vuelta se produce, según la Ley de Faraday, una fuerza electromotriz (f.e.m.) de autoinducción que, de acuerdo con la Ley de Lenz, se opone a la causa que la origina, es decir, a la variación de la corriente eléctrica que genera dicho flujo magnético. Por esta razón, se conoce como fuerza contraelectromotriz. Su valor es el siguiente:

Tipos de inductoreseditar

Inductores de núcleo de aire: una alternativa sin pérdidas

La locución bobina con núcleo de aire se refiere a una forma de inductor que no utiliza un núcleo magnético hecho de un material ferromagnético. En lugar de eso, estas bobinas están enrolladas en plástico, cerámica u otros materiales no magnéticos, o simplemente tienen aire en su interior. Aunque su inductancia es menor que la de las bobinas con núcleo ferromagnético, son ampliamente utilizadas en frecuencias altas debido a que están libres de las pérdidas energéticas conocidas como pérdidas en el núcleo, que aumentan a medida que aumenta la frecuencia. Sin embargo, esto puede tener un efecto secundario...

A altas frecuencias, especialmente en onda corta (RF), los inductores presentan una mayor resistencia y otras pérdidas. Esto no solo limita la potencia, sino que también puede afectar al factor Q del circuito resonante, ampliando el ancho de banda. Es por esto que, en los inductores de RF, mayormente de núcleo de aire, se utilizan técnicas de construcción especializadas para reducir estas pérdidas. Algunas de las causas de estas pérdidas son:

Los inductores de núcleo ferromagnético (o de hierro) se basan en un núcleo magnético fabricado con materiales como hierro o ferrita para incrementar la inductancia. Un núcleo magnético puede multiplicar la inductancia de una bobina por miles, debido a su alta permeabilidad magnética. Sin embargo, las características magnéticas de estos materiales provocan varios efectos secundarios que alteran el comportamiento del inductor y requieren una construcción cuidadosa:

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