INDUTOR

O indutor, também conhecido como solenóide ou bobina, é um componente elétrico capaz de armazenar energia em um campo magnético gerado pela corrente que o circula. Essa capacidade é chamada de indutância e é medida em Henrys (H).

De maneira geral, um indutor é composto por um fio condutor enrolado em forma de espiral. Cada volta da bobina é chamada de espira e a sua quantidade influencia diretamente na intensidade do campo magnético gerado.

Indutores são amplamente utilizados em circuitos analógicos e em processamento de sinais. Juntamente com capacitores e outros componentes, formam circuitos ressonantes, os quais podem enfatizar ou atenuar frequências específicas.

As aplicações possíveis vão desde o uso de grandes indutores em fontes de alimentação, como forma de remoção de ruídos residuais, além de bobinas de ferrite ou toroidais para filtragem de rádio-frequência, até pequenos indutores utilizados em transmissores e receptores de rádio e TV. Indutores também são empregados para armazenamento de energia em algumas fontes de alimentação chaveadas.

Dois ou mais indutores acondicionados juntos em um mesmo circuito magnético formam os chamados transformadores, os quais são elementos fundamentais em inúmeros sistemas elétricos.

Os indutores reais apresentam perdas devido à resistência elétrica dos condutores, além de perdas magnéticas geradas por correntes parasitas (correntes de Foucault), pela histerese e saturação do material, além de outros fatores.

As correntes parasitas são induzidas pela variação do fluxo magnético em corpos metálicos. São vantajosas em algumas aplicações, mas extremamente nocivas em muitos casos, pois acarretam grande dissipação de energia, principalmente na forma de calor.

A histerese magnética pode ser entendida, de forma bastante simplificada, da seguinte maneira: um material, ao ser submetido a um campo magnético, retém um fluxo magnético residual, mesmo após haver cessado o campo magnético. Tal "efeito memória" ocasiona grandes perdas em circuitos de corrente alternada, principalmente em altas frequências. A histerese depende do tipo de material empregado, por isso, para cada aplicação será empregado um material ferromagnético diferente.

A saturação pode ser definida como o máximo de magnetização que um material pode assumir. Um aumento do campo magnético acima do limiar de saturação não provocará nenhum aumento da magnetização.

Principais tipos de indutores:

• Bobinas com núcleo de ar: São indutores que não utilizam núcleo de material ferromagnético. Possuem baixa indutância e são utilizadas em altas frequências, pois não apresentam as perdas de energia causadas pelo núcleo, as quais aumentam consideravelmente com a frequência.

• Bobinas com núcleo ferromagnético: Empregam materiais ferromagnéticos no núcleo, aumentando milhares de vezes o valor da impedância, devido ao aumento e concentração do campo magnético. Entretanto, apresentam diversos efeitos colaterais, tais como correntes de Foucault, histerese, saturação etc.

• Bobinas com núcleo laminado: Muito utilizadas em transformadores e outros indutores que operam em baixa frequência. O núcleo dessas bobinas é feito de finas camadas de aço-silício, envolvidas por uma cobertura de verniz isolante. O verniz isolante previne a formação de correntes parasitas (Foucault) e a adição de silício ao aço reduz a histerese do material.

• Bobinas com núcleo de ferrite: Feitas de um tipo de cerâmica ferrimagnética não condutora, não apresentando correntes parasitas, além de baixa histerese. São empregas em altas frequências, onde o material apresenta maior rendimento.

• Bobinas Toroidais: Em indutores em forma de bastão, o campo magnético circula não só pelo núcleo, mas também pelo ar entre uma extremidade e outra da bobina. Isso causa grandes perdas, diminuindo o valor da indutância. Um núcleo toroidal é feito geralmente de ferrite e possui o formato de uma rosca, criando um caminho fechado para a circulação do campo magnético, aumentando, com isso, o valor da indutância.
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