Cómo Calcular la Inductancia
La inducción es una propiedad física de los materiales que se manifiesta mediante la generación de un campo magnético alrededor de la bobina. Esta propiedad a su vez genera una variación en el flujo magnético que puede llevar a presentar una resistencia al paso de la corriente eléctrica, donde se manifiesta la inductancia. La inductancia se mide en henrios. Para calcular la inductancia hay varios métodos para los cuales es necesario conocer algunos conceptos básicos.
Métodos para Calcular la Inductancia
- El primero consiste en conocer los datos técnicos del elemento (aire, hierro, cobre) en el que se va a enrolar la bobina.
- También es importante conocer el número de espiras que tendrá la bobina.
- Para el cálculo de la inductancia es necesario conocer el diámetro interno y externo de la bobina.
Una vez conocidos los elementos anteriores, se puede proceder a realizar distintos cálculos para obtener la inductancia. Uno de estos cálculos es el de la Ley de Biot-Savart que se basa en la regla de la mano derecha:
- Si tomamos una corriente y se la coloca en un espacio tridimensional, tendremos un campo magnético que según la ley de Biot-Savart sigue la siguiente relación:
B = (μo / 4π) I 1/R3, siendo B el campo magnético, μo la permeabilidad del vacío, I la intensidad de corriente y R la distancia al punto que se quiere medir. - Una vez conocida esta regla, es necesario saber que la inductancia viene dada por la siguiente expresión: L = B A / I.
Al aplicar todos estos pasos con los datos conocidos, se obtendrá el valor de la inductancia que se está buscando. Para hacer los cálculos de forma más sencilla y ahorrar tiempo se recomienda utilizar herramientas de cálculo automatizadas.
¿Cómo calcular XL inductor?
La reactancia inductiva es Xl = (2π)(f)(L); donde «L» es la inductancia en henrios – «f» es la frecuencia (Hertz) – 2π es una constante – «XL» es la reactancia inductiva en Ohmios. Por lo tanto, puede calcular XL multiplicando 2π por la inductancia en Henries y por la frecuencia en Hertz. Por ejemplo, si la inductancia es de 10 henrios, y la frecuencia de operación es de 1kHz (1000Hz):XL = (2π)(1000) (10) = 6283 Ohmios
¿Cómo se calcula la inductancia en serie y paralelo?
La fórmula a utilizar es: (sumatoria de los valores de los inductores): LT = L1 + L2 + L3. Esto queda muy bien para este caso particular. Pero si se desea obtener el valor del inductor equivalente de más de 2 o 3 inductores, se usaría la siguiente fórmula: LT = L1 + L2 + L3 +…… …. + Ln.
En serie: LTserie = L1 + L2 + L3……….+ Ln
En paralelo: LTparalelo = (L1 L2 L3…….. Ln) / (L1 + L2 + L3 + ……. + Ln)
¿Cómo calcular inductancia y capacitancia?
W = I² L/2 … siendo: W = energía (julios); I = corriente (amperios; L = inductancia (henrios). El Cálculo de la inductancia: La inductancia de una bobina con una sola capa bobinada al aire puede ser calculada aproximadamente con la fórmula simplificada siguiente: L (microH)=d². n²/[18d+40l] … siendo: L = inductancia (microH); d = diámetro del núcleo en pulgadas; n = número de espiras; l = Longitud de la espira en pulgadas. El Cálculo de la Capacitancia: La capacitancia de dos placas paralelas (C) puede ser calculada usando la siguiente fórmula: C = ε × A/d, siendo ε = permitividad del vacío, normalmente εo = 8,854 × 10-12 Faradios/m. A = área de la placa en metros cuadrados, y d = distancia entre las placas, en metros.
¿Cuál es la inductancia del inductor?
La inductancia es la capacidad de una bobina para almacenar energía en forma de campo magnético causado por el flujo de corriente. La inductancia se mide en Henrach y se expresa como la relación entre el voltaje instantáneo y el cambio de corriente a lo largo del tiempo. Depende de la geometría y el material del inductor, así como la intensidad de la corriente que circula a través de él.
Cómo calcular la inductancia
La inductancia es una función del flujo magnético y del campo magnético. Existe una relación precisa entre la inductancia y el flujo magnético en un circuito. Esto significa que los cambios en el flujo magnético se ven reflejados directamente en cambios en la resistencia. Para calcular la inductancia, hay varios factores a considerar.
1. Calcular el área de la bobina
La inductancia es proporcional al producto de la área de la bobina y del número de vueltas de alambre. El área de la bobina es la superficie de la bobina o devanado oculto por el imán que se genera entre el devanado y el imán. Esto puede calcularse mediante el uso de la siguiente fórmula:
- Área = (Pi) x (Diámetro / 2)^2
2. Calcular el número de vueltas de alambre
Una vez que se conoce el área de la bobina, se puede utilizar la siguiente fórmula para calcular el número de vueltas de alambre que hay en la bobina:
- Número de vueltas = Longitud total del alambre / Diámetro del alambre
3. Calcular la inductancia
Ahora que se conocen el área y el número de vueltas, es posible utilizar la siguiente fórmula para calcular la inductancia:
- Inductancia = (Área x Número de vueltas) / coercividad
La coercividad es una propiedad de los materiales magnéticos que se utilizan en bobinas.
4. Prueba
Para comprobar la exactitud de los cálculos realizados, se recomienda probar la inductancia con un medidor de inductancia para comparar los resultados. Si la lectura es similar a la obtenida mediante los cálculos, la medición es válida.
En conclusión, la forma más precisa de calcular la inductancia en una bobina es considerando el área de la bobina, el número de vueltas de alambre y la coercividad. Si se conoce la longitud de alambre y el diámetro, se puede calcular el área con facilidad. Una vez que se conoce la cantidad de vueltas, se puede calcular el valor exacto de la inductancia.