Neste artigo iremos tratar sobre indutores, se algum dia você teve dúvidas ou nunca entendeu o que é um indutor, hoje você irá terminar esta leitura sendo um especialista neste componente.
Além disso, você irá conseguir explicar a qualquer um o que é um indutor, os princípios indutivos e sua importância em nosso meio de uma forma simples e fácil, mesmo se a pessoa não for da área técnica, .
Então acompanhe a leitura até o final e aprenda mais sobre esse componente da eletrônica.
O que é o indutor?
Tecnicamente um indutor, que também é chamado de solenoide ou bobina, é um componente enrolado em forma de bobinas. Uma característica desse componente é a sua capacidade de produzir campo magnético quando a corrente elétrica está em circulação nas bobinas.
Porém, o indutor que gera esse campo magnético possui uma bobina enrolada sem núcleo (ou núcleo de ar). Mas, se colocarmos outros materiais em seu interior podemos obter outros tipos de indutores com outras finalidades.
Por exemplo, podemos instalar em seu interior núcleos de diversos tipos de materiais com distintas propriedades magnéticas com a finalidade de produzir componentes eletrônicos que possam armazenar energia elétrica, impedir variação de corrente elétrica ou filtrar frequências.
Não se preocupe, pois, ainda neste artigo você verá onde os indutores são usados e assim entenderá melhor os exemplos que foram citados acima.
Sua simbologia é bem intuitiva e similar ao elemento real, observe a imagem abaixo:
Conhecer essa é a simbologia oficial do Indutor é importante pois facilitará na leitura e interpretação de circuitos eletrônicos bem como no desenvolvimento de projetos de eletrônica e robótica. Inclusive, deixo a dica de artigo para acessar o melhor curso de eletrônica para se fazer este ano.
Também é comum você se deparar com essa simbologia em simuladores como o Protheus, ferramenta essencial para todo estudante técnico ou de engenharia poder estudar circuitos.
Já a unidade padrão de medida do indutor é Henry e a fórmula aplicada ao cálculo é mostrada na imagem abaixo.
- L = Indutância
- Vl = Tensão induzida na Bobina
- Δi/Δt = Taxa de variação da corrente elétrica medida em amperes por segundo
Outra característica do indutor é que ele opera de forma diferente quando aplicado corrente contínua ou corrente alternada.
Se você o ligar em uma fonte de alimentação CC (Corrente Contínua) o campo magnético gerado ao redor de suas bobinas se dará em um único sentido, ou seja, neste caso teríamos um campo magnético ordenado.
Já quando aplicado uma corrente alternada, seu campo induzido também se comportará de forma alternada invertendo constantemente o sentido dele.
A forma mais comum de conectar um indutor em circuito eletrônico é em série com um resistor. Observa-se que sua função é um pico de corrente elétrica no momento em que se liga e desliga uma chave on/off, por exemplo.
Observe a imagem abaixo que ilustra essa utilização do indutor.
Composição e Natureza do Indutor
Um indutor é basicamente construído por um material condutor como o cobre e por um núcleo ferromagnético com o objetivo de concentrar as linhas de forças do campo magnético aumentando assim sua indutância.
De acordo com o tipo de material e a forma que for construído teremos diferentes tipos de indutores com características específicas de aplicação. Trataremos melhor sobre cada tipo de indutor logo abaixo.
Os indutores tem um processo de fabricação trabalhosa e muitos deles, para terem um desempenho satisfatório, são volumosos. Exemplo disso são os estabilizadores, transformadores de energia em postes de rua e bobinas de alto-falantes.
Então, todos esses exemplos dados acima possuem em sua composição indutores ao qual um indutor com capacidade para armazenar grande indutância é no geral muito grande e pesado e acaba se tornando um componente muito caro, e você deve ter percebido o porquê do alto valor, tudo devido às milhares de voltas de fios de cobre, matéria prima de alto custo.
Logo, na eletrônica atual, cada vez mais você verá menos indutores soldados nas placas eletrônicas de equipamentos pois a tendência é de que componentes indutivos deixem de existir no meio eletrônico.
Um exemplo disso são os relés de estado sólido que estão cada vez mais presentes no meio maker e profissional substituindo os relés eletromecânicos que tem o princípio indutivo.
Agora que percebemos a tendência da tecnologia, vamos conhecer os principais tipos de indutores.
Principais tipos
Os indutores diferenciam-se devido suas características construtivas. Então, os principais tipos de indutores são:
- Indutor do Tipo Núcleo de ar
Este tipo é chamado assim por não usar material ferromagnético no seu núcleo. Atenção que alguns componentes podem vir com um núcleo não magnético como plástico e cerâmica. Isso pode haver baixas perdas de sinal e baixa indutância e é usado em aplicações que necessitam de altas frequências.
- Indutor com núcleo constituído por material ferromagnético
Este tipo é o oposto do tipo núcleo de ar, este tipo de indutor possui um núcleo ferromagnético que aumentam a concentração do campo magnético, devido a presença do núcleo as perdas são mais elevadas e é usado em projetos que necessitam de alta indutância e frequência de operação.
- Indutor do Tipo Núcleo Laminado
Este é um tipo de indutor que é construído com núcleo laminado de aço silício envolvida com verniz isolante, este tipo de construção previne altas perdas e produz baixa frequência sendo muito utilizado na construção de transformadores.
- Indutor do Tipo Núcleo de Ferrite
Este tipo de núcleo é construído com material cerâmico ferromagnético muito resistente, as perdas são reduzidas e sua aplicação tem melhor eficiência em circuitos de altas frequências.
- Indutor do Tipo Núcleo Toroidais
Este tipo de núcleo é diferente, ele tem um formato circular e é construído com um fio de cobre enrolado em um material magnético, ele é o tipo que possui menos perdas devido a característica circular garantir que o campo magnético percorra um caminho fechado e sua aplicação principal é em circuito de corrente alternada
Onde o indutor é usado
Aplicações desse componente eletrônico é o que não falta. Existem vários tipos e modelos de dispositivos e componentes que usam indutores em sua construção para funcionar, como aplicações nas áreas da eletrônica, comandos elétricos e robótica.
Vamos citar alguns exemplos:
- Solenoide
Dispositivo muito usado em projetos industriais e até na refrigeração, podem ser do tipo pneumática, hidráulica ou mecânica, porém todas acionadas pelo princípio indutivo com o objetivo principal a conversão de corrente elétrica em força.
- Relés
O relé é um interruptor eletromecânico que possui partes móveis que são acionadas com excitação provida da corrente elétrica por um indutor, ou seja, outra aplicação do processo indutivo em nosso dia a dia. Você encontra relés em automação industrial, carros, aviões e módulo isolador.
- Motores
Os motores elétricos ou os motores de passo convertem energia elétrica em energia mecânica rotacional, usado em ambientes industriais, automotivos, residenciais, ou seja, em quase tudo a sua volta tem um tipo de indutor aplicado a um motor.
- Sensores
A finalidade de um sensor magnético é detectar a presença de qualquer material metálico no ambiente a sua frente. Quando este material passa por ele, o campo magnético do componente é alterado e é produzido um sinal lógico para o microcontrolador em que estiver conectado, como o Arduino por exemplo.
- Alto-Falantes
Os indutores na bobina do alto-falante têm a função de deslocar o material do cone, produzindo o deslocamento do ar, ou seja, transformar energia elétrica em sonora.
- Transformadores
E, por último, temos os transformadores que são dispositivos que tem como finalidade diminuir ou elevar a tensão e a corrente elétrica. Os transformadores são construídos com dois enrolamentos de fios, sendo um primário e o outro secundário que estão envolvidos em um núcleo metálico.
Você já viu ou usou algum tipo de indutor?
O indutor é um dos três componentes passivos de um circuito eletrônico, os outros dois são o resistor e o capacitor. Essa tríade tem grande importância em projetos que envolvem eletricidade.
Em especial o indutor tem a função principal de armazenar energia em forma de campo magnético e essa é uma das razões que o torna interessante de ser estudado.
Além disso, caso queira seguir a área da eletrônica digital precisará entender sobre outros componentes como o mosfet, diodo retificador, amplificador operacional, e, com certeza você irá se deparar com um indutor e precisará entender seu funcionamento, características e tipos.
Suas aplicações são as mais diversas possíveis e é possível encontrar esse componente em todo lugar.
Devido a sua importância na tecnologia, muitas instituições estão investindo pesado a fim de o miniaturizar, concluo com este artigo desafiando-o a pesquisar mais sobre indutores, inclusive a possibilidade de indutores já dentro de chips.
