O que é acoplamento indutivo?

O acoplamento indutivo se refere ao fenômeno que existe quando um campo magnético criado por uma corrente elétrica induz um efeito em outra coisa. Quando isso acontece, os dois se tornam mutuamente reativos ou acoplados pelos efeitos indutivos do campo magnético. Por exemplo, quando uma corrente elétrica passa através de um fio, o campo eletromagnético criado pode induzir uma corrente elétrica em outro fio, fazendo com que os dois sejam acoplados indutivamente. Os princípios e efeitos do acoplamento indutivo são utilizados em dispositivos como transformadores e motores elétricos.

Os efeitos do acoplamento indutivo podem ser usados ​​de uma das três maneiras principais. Primeiro, o campo indutor pode criar uma corrente elétrica especificamente desejada, como nos transformadores. Segundo, o campo de indução pode criar um efeito mecânico especificamente desejado, como em motores elétricos. Finalmente, o campo de indução pode criar uma ressonância, que por si só pode criar correntes elétricas especificamente desejadas, como dispositivos de transmissão e recepção de rádio e de carregamento sem contato.

Nos transformadores, uma corrente elétrica é conduzida através de um fio enrolado em torno de um núcleo de algum tipo, chamado de enrolamento primário. Esse fio é intencionalmente colocado próximo a outro fio enrolado no mesmo núcleo, chamado enrolamento secundário. O campo eletromagnético, criado pela passagem de corrente pelo enrolamento primário, induz uma corrente elétrica no enrolamento secundário.

Se os dois enrolamentos tiverem o mesmo número de voltas ao redor do núcleo, ele permitirá que o enrolamento primário passe uma réplica exata de sua corrente elétrica para o enrolamento secundário. Esses tipos de transformadores geralmente são chamados de transformadores de isolamento. Através da indução, eles permitem que dois circuitos sejam eletricamente ligados ou acoplados, sem entrar em contato físico direto, que isola fisicamente os dois circuitos um do outro.

Quando os enrolamentos primário e secundário não têm o mesmo número de voltas ao redor do núcleo, o acoplamento indutivo causa um efeito diferente. O campo eletromagnético criado pelo enrolamento primário induz uma corrente que é proporcional em valor à diferença entre os dois enrolamentos. Por exemplo, se o enrolamento primário é de 10 voltas ao redor do núcleo e o enrolamento secundário é de 20 voltas ao redor do núcleo, a corrente induzida no enrolamento secundário será duas vezes a voltagem da corrente que passa pelo enrolamento primário.

Um motor elétrico usa um aspecto diferente do campo eletromagnético. Em um motor simples, um fio é enrolado em torno de um rotor que forma o eixo rotativo do motor. Quando uma corrente elétrica é passada através do fio, ela cria um campo eletromagnético. Esse campo induz uma força mecânica empurrando-o para longe e puxando-o em direção a ímãs montados ao redor do rotor, dependendo da polaridade dos campos magnéticos.

Porém, os dispositivos ressonantes funcionam de maneira semelhante aos transformadores, sem os enrolamentos emparelhados. Nestes dispositivos, um campo eletromagnético permanente é criado. Quando esse campo encontra uma antena, o efeito do acoplamento indutivo faz com que a antena ressoe, o que, por sua vez, induz uma corrente elétrica no ponto de alimentação. No caso de um rádio, a corrente induzida é amplificada e ouvida através do rádio. Em um dispositivo de carregamento, a corrente induzida é aplicada diretamente aos terminais da bateria para recarregá-la.