Durante las ultimas clases hemos vistos el comportamiento de las bobinas y los condensadores tanto en DC como en AC, ya que conocemos este tipo de comportamiento, vamos a conocer un poco mas de estos elementos con los cuales vamos a trabajar todo el modulo.
Vamos a empezar hablando de que son las bobinas y los condensadores:
BOBINAS
La bobina o inductor es un elemento muy interesante. A diferencia del condensador o capacitor, la bobina por su forma (espiras de alambre arrollados) almacena energía en forma de campo magnético. Todo cable por el que circula una corriente tiene a su alrededor un campo magnético generado por la corriente, siendo el sentido de flujo del campo magnético, el que establece la ley de la mano derecha (ver electromagnetismo). Al estar la bobina hecha de espiras de cable, el campo magnético circula por el centro de la bobina y cierra su camino por su parte exterior
Una característica interesante de las bobinas es que se oponen a los cambios bruscos de la corriente que circula por ellas. Esto significa que a la hora de modificar la corriente que circula por ellas (ejemplo: ser conectada y desconectada a una fuente de poder de corriente directa), esta tratará de mantener su condición anterior.
En otras palabras:
La bobina o inductor es un elemento que reacciona contra los cambios en la corriente a través de él, generando una tensión que se opone a la tensión aplicada y es proporcional al cambio de la corriente
Las bobinas se miden en Henrios (H.), pudiendo encontrarse bobinas que se miden en MiliHenrios (mH). El valor que tiene una bobina depende de:
1. El número de espiras que tenga la bobina (a más vueltas mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
2. El diámetro de las espiras (a mayor diámetro, mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
3. La longitud del cable de que está hecha la bobina.
4. El tipo de material de que esta hecho el núcleo, si es que lo tiene.
CARACTERíSTICAS
1. Permeabilidad magnética (m).- Es una característica que tiene gran influencia sobre el núcleo de las bobinas respecto del valor de la inductancia de las mismas. Los materiales ferromagnéticos son muy sensibles a los campos magnéticos y producen unos valores altos de inductancia, sin embargo otros materiales presentan menos sensibilidad a los campos magnéticos.
El factor que determina la mayor o menor sensibilidad a esos campos magnéticos se llama permeabilidad magnética.
Cuando este factor es grande el valor de la inductancia también lo es.
2. Factor de calidad (Q).- Relaciona la inductancia con el valor óhmico del hilo de la bobina. La bobina será buena si la inductancia es mayor que el valor óhmico debido al hilo de la misma.
TIPOS DE BOBINAS
FIJAS
Con núcleo de aire
El conductor se arrolla sobre un soporte hueco y posteriormente se retira este quedando con un aspecto parecido al de un muelle. Se utiliza en frecuencias elevadas.
Una variante de la bobina anterior se denomina solenoide y difiere en el aislamiento de las espiras y la presencia de un soporte que no necesariamente tiene que ser cilíndrico. Se utiliza cuando se precisan muchas espiras. Estas bobinas pueden tener tomas intermedias, en este caso se pueden considerar como 2 o más bobinas arrolladas sobre un mismo soporte y conectadas en serie. Igualmente se utilizan para frecuencias elevadas.
Con núcleo sólido
Poseen valores de inductancia más altos que los anteriores debido a su nivel elevado de permeabilidad magnética. El núcleo suele ser de un material ferromagnético. Los más usados son la ferrita y el ferroxcube. Cuando se manejan potencias considerables y las frecuencias que se desean eliminar son bajas se utilizan núcleos parecidos a los de los transformadores (en fuentes de alimentación sobre todo). Así nos encontraremos con las configuraciones propias de estos últimos. Las secciones de los núcleos pueden tener forma de EI, M, UI y L.
Las bobinas de nido de abeja se utilizan en los circuitos sintonizadores de aparatos de radio en las gamas de onda media y larga. Gracias a la forma del bobinado se consiguen altos valores inductivos en un volumen mínimo.
Las bobinas de núcleo toroidal se caracterizan por que el flujo generado no se dispersa hacia el exterior ya que por su forma se crea un flujo magnético cerrado, dotándolas de un gran rendimiento y precisión.
La bobinas de ferrita arrolladas sobre núcleo de ferrita, normalmente cilíndricos, con aplicaciones en radio es muy interesante desde el punto de vista practico ya que, permite emplear el conjunto como antena colocándola directamente en el receptor.
VARIABLES
También se fabrican bobinas ajustables. Normalmente la variación de inductancia se produce por desplazamiento del núcleo.
Las bobinas blindadas pueden ser variables o fijas, consisten encerrar la bobina dentro de una cubierta metálica cilíndrica o cuadrada, cuya misión es limitar el flujo electromagnético creado por la propia bobina y que puede afectar negativamente a los componentes cercanos a la misma.
Qué aplicaciones tiene una bobina?
Una de la aplicaciones más comunes de las bobinas y que forma parte de nuestra vida diaria es la bobina que se encuentra en nuestros autos y forma parte del sistema de ignición.
En los sistemas de iluminación con tubos fluorescentes existe un elemento adicional que acompaña al tubo y que comúnmente se llama balastro.
En las fuentes de alimentación también se usan bobinas para filtrar componentes de corriente alterna y solo obtener corriente continua en la salida.
CONDENSADORES
Son dispositivos que almacenan cargas eléctricas; se dice que dos cuerpos forman un condensador cuando entre ellos existe un campo eléctrico. En general un condensador se compone esencialmente de dos conductores (armaduras) aislados y separados por un dieléctrico (aislador. Pueden conducir cc durante un instante, aunque funcionan bien como conductores en circuitos de ca; esta propiedad los convierte en dispositivos muy útiles para impedir que la cc entre a determinada parte de un circuito eléctrico. Los condensadores de capacidad fija y variable se usan con las bobinas, formando circuitos en resonancia en radios y otros equipos eléctricos.
Los condensadores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante, aunque funcionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna. Es por esta propiedad lo convierte en dispositivos muy útiles cuando se debe impedir que la corriente continua entre a determinada parte de un circuito eléctrico.
Los condensadores se utilizan junto con las bobinas, formando circuitos en resonancia, en las radios y otros equipos electrónicos. Además, en los tendidos eléctricos se utilizan grandes condensadores para producir resonancia eléctrica en el cable y permitir la transmisión de más potencia.
Además son utilizados en: Ventiladores, motores de Aire Acondicionado, en Iluminación, Refrigeración, Compresores, Bombas de Agua y Motores de Corriente Alterna
Tipos de condensadores
1. Placas paralelas: Consiste básicamente en dos placas puestas en paralelo, una de la otra, y a la vez separadas por un material aislante sea este aire o vació. Si bien los más primitivos se hacían con placas de metal sólidas, los modernos son hechos con hojas metálicas particularmente de aluminio.
2. Electrolíticos : Se hacen de formas y tamaños sumamente variables, con recipientes de cartón o metálicos y distintos tipos de terminales. Son empleados para capacidades superiores a 1mfd. A diferencia de otros condensadores este esta polarizado y si se conecta mal se rompe y hace corto circuito.
3. Variables : Un tipo especial es el de mica que tiene una capacidad inferior a 500 mmf. , Consiste en dos placas separadas por una lamina de mica. Para acerca las placas se utilizan un tornillo; ajustando este tornillo se modifica la capacitancia del condensador.esta clase de condensador se construye a veces adentro de un condensador variable de aire más grande, para usar en paralelo con el capacitor variable más grande y ofrecer un ajuste de capacitancia más exacto.
4. Condensador variable de Aire :Se usa mucho en los aparatos de radio, esta constituido de 2 series de laminas metalicas semicirculares que encajan unas dentro de las otras ; una de las series es movil alrededor de un eje y la otra es fija.
Vinculos de referencia
www.unicrom.com/Tut_bobina.asp
iescalam.educa.aragon.es/Tecnolog/.../bobinas.htm
www.inelsoft.net/calc_bobina_aire.html
apuntes.rincondelvago.com/condesadores-y-capacitores.html
es.wikipedia.org/wiki/Condensador_eléctrico
teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/.../Condesadores.doc
