Foi Hans Christian Oersted, um professor Dinamarquês, que no século XIX descobriu que era possível gerar campos magnéticos a partir de correntes elétricas circulando por um condutor.
O efeito magnético da corrente elétrica se manifestava, quando uma corrente circulava por um fio e "criava" forças suficientemente intensas para mudar de posição uma agulha magnetizada colocada nas proximidades, conforme mostra a figura 1.
Podemos concentrar o campo magnético criado por uma bobina se, no seu interior, colocarmos um núcleo de material ferroso, por exemplo, o ferro, aço, ou ainda o ferrite. Estes materiais têm a propriedade de concentrar as linhas de força do campo magnético, conforme mostra a figura 2.
Indutância
Se tivermos uma bobina com fio de cobre, sua resistência à passagem de uma corrente depende basicamente da resistência do fio de cobre usado.
Assim, podemos fazer circular por bobinas correntes intensas e obter com isso campos magnéticos muito fortes.
No entanto, existem alguns fenômenos que merecem ser estudados e que envolvem o comportamento da bobina quando a corrente varia.
Vejamos um primeiro caso em que temos uma bobina ligada a uma pilha através de uma chave e que é mostrado na figura 3.
No momento em que fechamos a chave, a corrente não aumenta instantaneamente de intensidade até atingir o máximo.
O campo magnético tem de ser criado e isso significa que suas linhas de força se expandem com certa velocidade finita.
Ora, ao se expandir estas linhas cortam as espiras da mesma bobina causando um fenômeno de indução.
O que ocorre é que, se fios cortarem as linhas de um campo, quer seja pelo seu próprio movimento como pelo movimento do campo, é induzida uma tensão neste fio, conforme mostra a figura 4.
No caso da bobina a tensão induzida tende justamente a se opor ao estabelecimento da corrente. Em suma, a bobina "reage" ao estabelecimento da corrente, oferecendo uma certa oposição.
Da mesma forma, se a corrente for interrompida quando a chave é aberta, as linhas de força do campo magnético não se contraem instantaneamente, mas demoram um certo tempo.
E, nesta contração elas cortam as espiras da mesma bobina, agora induzindo uma tensão contrária àquela que provocou a corrente que as estabeleceu.
O resultado disso é que, por um instante, aparece uma tensão nas extremidades da bobina enquanto as linhas se contraem.
Em algumas bobinas de grande número de espiras, esta tensão chega ser suficientemente elevada para provocar uma faísca entre os contactos da chave, no momento em que ela é desligada, conforme mostra a figura 5.
Em suma, o que ocorre é que as bobinas não "gostam" de variações da corrente, quer seja quando ela aumenta quer seja quando diminui, pois isso implica em alterações do campo magnético.
As bobinas reagem a isso e este fato nos leva a dizer que as bobinas têm uma certa reatância.
Reatância Indutiva
Evidentemente, num circuito de corrente contínua só teremos problemas com a indutância no momento em que a corrente for estabelecida ou desligada.
No entanto, as bobinas podem ser usadas em circuitos de correntes alternadas, onde as correntes estão variando constantemente.
Nestes circuitos, o que ocorre é que a bobina está constantemente "reagindo" as variações da corrente.
Isso significa que, a intensidade da corrente que circula numa bobina, quando ligada num circuito de corrente alternada, não depende somente da resistência do fio usado mas de um fator adicional: a reatância.
As bobinas possuem então uma "reatância indutiva", que é a sua propriedade de se opor à circulação de uma corrente alternada.
Assim, uma bobina que tenha, por exemplo, uma resistência de 10 Ω de fio para a circulação de uma corrente contínua, apresenta uma oposição, 100 Ω por exemplo, quando num circuito de corrente alternada na freqüência da rede de energia, 60 Hz.
É o que ocorre com um pequeno transformador: se medirmos com o multímetro a resistência de seu enrolamento primário encontramos um valor baixo, que nos levaria a calcular uma corrente muito alta quando ele fosse ligado na rede de energia.
No entanto, ao ser ligado na rede de energia, o transformador cujo enrolamento primário é uma bobina ou indutor, deixa circular uma corrente muito menor, conforme mostra a figura 7.
Veja que a reatância indutiva também é medida em Ω, pois ela é uma "oposição à passagem da corrente" exatamente como a resistência elétrica comum ou resistência ohmica, como também é chamada.
Unidades e Cálculo de Indutâncias
A principal característica de uma bobina é a sua indutância. A indutância vai indicar de que modo essa bobina "reage" às variações de corrente e de que modo ela produz um campo magnético no seu interior.
A unidade de indutância é o Henry (H) mas nas aplicações eletrônicas ‚ comum especificarmos as indutâncias em submúltiplos do Henry como o milihenry (mH) e o microhenry (uH). O milihenrry é a milésima parte do Henry e o microhenry a milionésima parte do Henry.
A indutância de uma bobina depende de diversos fatores como:
a) Número de espiras = quanto maior o número de espiras, maior a indutância.
b) Diâmetro = quanto maior o diâmetro, maior será a indutância
c) comprimento = quanto maior o comprimento, maior será a indutância.
d) existência ou não de núcleo = um núcleo de ferrite ou de material ferroso aumenta a indutância.
Na figura 8 temos a fórmula que permite calcular com boa aproximação a indutância de uma bobina.
Ver Também
* Bobinas
* Reatância
* Efeito Magnético
