¿Cuál es la inductancia de un solenoide?
Un solenoide es un cable, enrollado en una hélice, que produce un campo magnético cuando una corriente eléctrica lo atraviesa, convirtiendo la bobina en un electroimán. La inductancia de un solenoide es su capacidad para resistir los cambios en el flujo de corriente eléctrica, en función de la fuerza del campo magnético que crea la corriente. Es como el equivalente eléctrico de la inercia presente en los objetos físicos y también es una forma de expresar la cantidad de energía almacenada en el campo magnético generado por un solenoide. Depende de varias variables y se expresa en la unidad del Sistema Internacional (SI), Henry (H), que equivale a 1 weber por amperio (1 Wb / A).
El tamaño y la forma del solenoide son los factores principales que afectan la inductancia, pero el material también es una consideración. La inductancia se calcula mediante ecuaciones bastante complejas, pero los factores que la afectan son bastante fáciles de entender y tienen que ver con las propiedades físicas del solenoide y cómo se enrolla el cable. Esencialmente, cuanto más densa es la bobina y más vueltas están presentes, mayor es la inductancia del solenoide.
Cuatro factores influyen en la inductancia de un solenoide. Cada uno de estos factores, tomados solos, supone que todas las demás variables posibles son constantes. Es decir, cada uno se examina como un caso separado de cómo afectan la inductancia. El primer factor es el número de bucles, o vueltas de la bobina, que aumenta la inductancia a medida que aumenta el número de bucles.
La inductancia de un solenoide también se ve afectada por el diámetro del propio solenoide. Cuanto mayor es el diámetro, mayor es la inductancia. Esto se expresa como el área de la sección transversal del solenoide. Si se supone que la bobina es un cilindro, es el área del círculo que forma cualquiera de los extremos del cilindro. La inductancia aumenta a medida que aumenta el área del círculo.
La longitud de la bobina también afecta la inductancia de un solenoide. Todos los demás factores que permanecen sin cambios, alargar o estirar la bobina reducen la inductancia. Acortar o comprimir la bobina provoca un aumento de la inductancia.
La adición de un material central a un solenoide puede afectar en gran medida su inductancia. Algunas veces se agrega un núcleo a un solenoide por varias razones, y la adición de un material del núcleo puede afectar la inductancia en cualquier dirección, dependiendo de una propiedad llamada permeabilidad, que es una medida de qué tan bien un material distribuye la corriente eléctrica. Esto no es lo mismo que la resistencia, que es una medida de qué tan bien un material permite que una corriente fluya a través de él. La inductancia de un solenoide está directamente influenciada por la permeabilidad y un núcleo con una mayor permeabilidad dará como resultado una mayor inductancia en comparación con un núcleo con menor permeabilidad.