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Bobina Magnética

Bobina magnética

Es un conductor eléctrico, como un cable en forma de bobina. Las bobinas electromagnéticas se utilizan en aplicaciones donde las corrientes eléctricas interactúan con los campos magnéticos, en dispositivos como inductores, electroimanes, transformadores y bobinas de sensores.

La ventaja de usar la forma de la bobina es que aumenta la fuerza del campo magnético producido por una corriente dada. Una corriente eléctrica pasa a través del cable de la bobina para generar un campo magnético o, a la inversa, un campo magnético externo variable en el tiempo a través del interior de la bobina genera un voltaje en el conductor.

Las bobinas electromagnéticas también se les conoce bajo el nombre de Inductor

¿Qué es un inductor y cómo funciona?

Es un dispositivo eléctrico que produce inducción. induce un campo magnético cuando es atravesado por una corriente. También se le llama bobina o solenoide. Elaborar una bobina es muy sencillo. Se hace enrollando alambre conductor en círculos, dando varias vueltas, de modo de formar un helicoide. Para evitar que el alambre enrollado entre en cortocircuito al hacer contacto consigo mismo al enrollarse, se emplea alambre esmaltado en la confección del inductor. Cada vuelta que el alambre efectúa se llama espira.

Funcionamiento

La bobina electromagnética al circular una corriente por las espiras, se induce un campo magnético que atraviesa el cilindro helicoidal en su longitud, y también en el exterior del solenoide. Esto se conoce como ley de Faraday. La capacidad inductiva de una bobina se puede medir a través de un parámetro propio de la misma llamado autoinductancia, o sencillamente inductancia. Cuando una bobina interactúa magnéticamente con otras, se produce un fenómeno llamado inductancia mutua, a tener en cuenta en algunos circuitos.

Se puede mejorar la inductancia de una bobina si las espiras están arrolladas alrededor de un núcleo de material ferromagnético.

En corriente continua, lo que más se aprovecha de los inductores es la capacidad magnética, en tanto que en corriente alterna, y en regímenes de señales eléctricas variables, se aprovecha el comportamiento del inductor como variador de la señal eléctrica en el tiempo.

Usos de los inductores

Gracias a los estudios de Nicola Tesla, podemos beneficiarnos de los diversos usos que nos proporcionan las bobina electromecánicas, entre ellos se encuentran:

Motores. En los diversos motores eléctricos, se usan bobinas para construir máquinas cuyo movimiento rotatorio se genera por interacción de los campos magnéticos producidos en dichas bobinas.

Transformadores eléctricos. Estos equipos usan el principio de Faraday para propagar una corriente eléctrica de cierta tensión a otro flujo de corriente bajo otra tensión de forma inalámbrica. Los transformadores, además de modificar el voltaje/corriente al deseado, sirven como una línea de protección para los equipos eléctricos

Cerraduras eléctricas. El campo producido dentro de las espiras puede usarse para que la barra ferromagnética que forma el núcleo se desplace a lo largo de si misma. Esto sirve para que el núcleo trabaje como elemento actuador que libere o asegure una cerradura.

Timbres. En algunos timbres se usa el campo magnético oscilante para producir sonido a través de la vibración

Interruptores diferenciales. Usan inductores de núcleo móvil como elemento que sirve para disparar el interruptor de seguridad.

Circuitos de modulación. Tradicionalmente se han usado inductores como elementos que juegan un importante papel en la transmisión y recepción de señales moduladas, como en el caso de los sistemas de radio. Aquí se aprovechan los fenómenos asociados al comportamiento de los inductores en corriente alterna para construir circuitos que permitan la transmisión y recepción de señales de radio.

La moderna electrónica permite la fabricación de circuitos que se comportan como inductores para efectos de señales eléctricas a diversas frecuencias. Esto permite la miniaturización de inductores sin el uso de bobinas.

Bobina magnética y su campo vibratorio

Cuando un conductor portador de corriente se forma en un bucle o varios bucles para formar una bobina, se desarrolla un campo magnético que fluye a través del centro del bucle o bobina a lo largo de su eje longitudinal y círculos alrededor de la parte exterior del bucle o bobina. El campo magnético que rodea cada bucle de alambre se combina con los campos de los otros bucles para producir un campo concentrado en el centro de la bobina. A continuación se ilustra una bobina enrollada sin apretar para mostrar la interacción del campo magnético. El campo magnético es esencialmente uniforme a lo largo de la bobina cuando se enrolla más apretado.

La fuerza del campo magnético de una bobina aumenta no solo al aumentar la corriente, sino también con cada bucle que se agrega a la bobina. Una bobina de cable larga y recta se llama solenoide y se puede usar para generar un campo magnético casi uniforme similar al de un imán de barra. El campo magnético concentrado dentro de una bobina es muy útil para magnetizar materiales ferromagnéticos para inspección utilizando el método de prueba de partículas magnéticas.