Indutância

Indutância é a propriedade de um componente ou circuito que se opõe a variações na corrente que o atravessa. Pela lei de Faraday-Lenz, a força eletromotriz induzida é proporcional à taxa de variação da corrente: v = L di/dt. A constante L, chamada indutância, depende da geometria, do número de voltas e do material magnético. A unidade no SI é o henry (H); 1 H = 1 V·s/A.

A energia armazenada em um indutor é W = (1/2) L I^2. Em solenóides, L aproxima-se de μ N^2 A / l, onde μ é a permeabilidade do meio, N o número de voltas, A a área da seção e l o comprimento. Materiais ferromagnéticos aumentam L em relação a um núcleo de ar, mas a relação pode ser afetada pela saturação do núcleo e pela distribuição do campo.

Indutância mútua ocorre entre duas bobinas próximas: a variação de fluxo em uma indu a tensão na outra, com indutância mútua M. O coeficiente de acoplamento k = M / sqrt(L1 L2) descreve o quão bem as bobinas estão acopladas. Transformadores utilizam acoplamento próximo de 1 para transferir energia entre bobinas; existem também indutâncias de fuga que reduzem esse acoplamento.

Em corrente contínua (DC), um indutor ideal não oferece impedância (ω = 0). Em corrente alternada (AC), a impedância é X_L = ω L, de modo que Z = R + j X_L para um indutor real. Indutores tendem a impedir mudanças rápidas de corrente e a conduzir correntes estáveis.

Modelos práticos incluem resistência em série e perdas no núcleo (histerese e correntes de Foucault). L pode variar com a corrente devido à saturação. Em altas frequências, parasitas capacitivos e perdas afetam o desempenho. Aplicações típicas incluem filtros, choke, armazenamento de energia em fontes chaveadas e transformadores.