Indutores

Nos circuitos eletrônicos em geral encontramos diversos componentes da família dos passivos. Nesses circuitos, os componentes mais encontrados são os resistores e capacitores. No entanto existe um outro que é encontrado com menos frequência mas de igual importância pelo que faz em um circuito, que é o indutor ou bobina.

Como a maioria dos componentes, os indutores podem ser encontrados em diversos formatos e tipos. Cada tipo tem propriedades elétricas específicas, apropriadas para um determinado tipo de aplicação.

Neste artigo veremos sobre os temas citados a seguir:

• o que é indutância;
• qual o princípio de funcionamento dos indutores;
• quais os tipos de indutores;
• onde são usados e quais as suas principais características;
• como interpretar os códigos dos indutores;
• em quais valores eles são encontrados nos equipamentos comuns.

Indutância

Quando uma corrente elétrica percorre um fio, é criado um campo magnético à sua volta. Este campo criado em torno do condutor tem uma propriedade interessante: funciona como uma espécie de freio, opondo-se à própria circulação da corrente.

É denominado indutância a oposição à circulação da corrente pelo campo magnético em um condutor. A corrente não se propaga com facilidade por um fio muito longo, pois precisa vencer, além da resistência do fio, a própria oposição de seu campo magnético. Na imagem abaixo temos um exemplo de como são as linhas do campo magnético criado em volta de um fio pelo qual circula uma corrente elétrica.

Campo magnético fio retilíneo

Podemos aumentar muito a indutância enrolando o fio por onde passa a corrente, de modo a formar uma bobina. Dessa forma estaremos concentrando as linhas de força do campo magnético.

A imagem abaixo mostra que, numa bobina cilíndrica, as linhas de força se concentram no seu interior.

Campo magnético bobina

Indutores

Os componentes formados por fios enrolados de modo a formar bobinas recebem o nome de indutores. No entanto, dependendo da aplicação, da técnica de construção e até mesmo do formato, os indutores podem receber nomes diferentes, como bobinas, choques, toróides, etc.

Na imagem abaixo temos esse componente e os símbolos adotados para representá-los.

Indutores núcleo

Núcleos

Nos símbolos da imagem anterior, as linhas pontilhadas e contínuas indicam os diferentes tipos de núcleo de um indutor.

Retratando o que é o núcleo: se, no interior de um indutor, colocarmos materiais que tenham propriedades ferromagnéticas, como o ferro doce (ferro com silício), ferro comum ou ferrite (pó de ferro aglomerado), as linhas de força do campo magnético criado se concentram, resultando numa bobina com maior indutância.

Na prática, isso significa que podemos usar esses materiais como núcleos das bobinas, fazendo com que sua indutância aumente.

Na imagem abaixo temos os núcleos utilizados em transformadores que são chapas de ferro.

Núcleo chapas de ferro

Algumas bobinas podem ter sua indutância ajustada com o uso de núcleos que se deslocam em seu interior, de modo a alterar a sua indutância. Na imagem abaixo temos uma bobina ajustável.

Bobina ajustável

Fios Esmaltados

Nas bobinas em que as espiras estão muito próximas, ou mesmo encostadas umas nas outras, deve existir um isolamento para o fio. O isolamento de plástico dos fios comuns não se aplica, tanto pela espessura como pelas características do material.

Para o isolamento de bobinas é usado basicamente dois tipos de de fios de cobre isolados: o mais comum que é o fio de cobre com capa de esmalte, também conhecido como fio esmaltado e o outro tipo é o fio litz, que faz uso de uma capa de seda ou algodão e pode receber um tratamento adicional de impermeabilização.

Obs.: os fios esmaltados são designados, ou pela sua espessura, ou por um número AWG (American Wire Gauge). Confira logo abaixo a tabela de fios AWG. É comum que uma bobina seja especificada como tendo determinadas dimensões e como sendo composta por fio de um determinado número AWG.

TABELA AWG ou B&S
Nº	Diâmentro m/m	Secção m/m2	Nº	Diâmetro m/m	Secção m/m2
0	8,252	53,480	22	0,643	0,3247
1	7,348	42,410	23	0,574	0,2588
2	6,544	33,630	24	0,511	0,2051
3	5,827	26,670	25	0,455	0,1626
4	5,189	21,147	26	0,404	0,1282
5	4,620	16,764	27	0,361	0,1024
6	4,115	13,299	28	0,320	0,0804
7	3,665	10,550	29	0,287	0,0647
8	3,264	8,367	30	0,254	0,0507
9	2,906	6,633	31	0,226	0,0401
10	2,588	5,260	32	0,203	0,0324
11	2,304	4,169	33	0,180	0,0254
12	2,052	3,307	34	0,160	0,0201
13	1,829	2,627	35	0,142	0,0158
14	1,628	2,082	36	0,127	0,0127
15	1,450	1,651	37	0,114	0,0102
16	1,290	1,307	38	0,102	0,0082
17	1,151	1,040	39	0,089	0,0062
18	1,024	0,8235	40	0,079	0,0049
19	0,912	0,6533	41	0,071	0,0040
20	0,813	0,5191	42	0,064	0,0032
21	0,724	0,4117	43	0,056	0,0025

Tabela AWG ou B&S

Uso dos Indutores

Os indutores ou bobinas têm usos de acordo com suas características e sua indutância.

Os tipos de pequenos valores de indutância, com poucas espiras, núcleo de ferrite ou sem núcleo, são usados em circuitos de alta frequência, sintonia, transmissores, etc. São chamados também de choques de RF (Rádio Frequência).

Os tipos de valores intermediários são usados em circuitos de médias frequências, circuitos de áudio e em filtros de médias e baixas frequências. São chamados também de choques ou, conforme o tamanho, de microchoques.

Para os indutores de valores elevados, com milhares de espiras de fio muito fino e núcleo, ou de ferrite, ou de ferro laminado, o uso mais comum é em filtros de fonte e em circuitos especiais de frequências muito baixas.

Valores dos Indutores

A unidade de indutância é o Henry (H). Nas aplicações práticas em eletrônica, encontramos indutores cujos valores vão desde milionésimos de henry até mais de 1 henry.

Ainda que alguns indutores sejam grandes o bastante para permitir a gravação direta de seus valores, é comum o uso de submúltiplos do henry. O microhenry (uH) equivale a 0,000 001 H, ou à milionésima parte do henry. O milihenry (mH) que equivale a 0,001 H, ou à milésima parte do henry. Desses números se conclui que:

• Para converter henry em milihenry basta multiplicar por 1.000;
• Para converter henry em microhenry basta multiplicar por 1.000.000;
• Para converter milihenry em microhenry basta multiplicar por 1.000;
• Para converter milihenry em henry basta dividir por 1.000;
• Para converter microhenry em henry basta dividir por 1.000.000;
• Para converter microhenry em milihenry basta dividor por 1.000.

Por exemplo, 47 mH equivalem a 0,047 H e 0,22 H equivalem a 220 mH.

Relembrando o que abordado neste artigo

• Indutores são componentes formados por fios enrolados de modo a formar bobinas.
• Os indutores podem ter núcleos de materiais ferrosos que aumentam sua indutância.
• Os indutores são enrolados com fio esmaltado ou de capa de tecido.
• Quando um núcleo é introduzido num indutor, sua indutância aumenta.
• Os indutores podem ser usados em circuitos de altas frequências, filtros e em muitas outras aplicações.
• A unidade de indutância é o Henry.
• São usados os submúltiplos microhenry e milihenry.

Algumas perguntas e respostas ligadas ao conteúdo deste artigo

Por que alguns indutores são blindados ou possuem núcleos com formatos “esquisitos” (com placas no formato das letras E e F, por exemplo)?
O funcionamento dos indutores se baseia na criação de um campo magnético. Este campo é perigoso para certos projetos, pois pode interferir no funcionamento de componentes próximos. O formato em E e F, além de concentrar o campo, aumentando assim a indutância, evita que as linhas do campo se espalhem, interferindo em componentes próximos. As blindagens têm a mesma finalidade.

Que tipos de defeito ocorrem com os indutores?
O problema mais comum de um indutor é o rompimento das espiras do fio que forma a bobina. Também é possível o isolamento falhar e as espiras encostarem uma nas outras. Quando isso ocorre, existe um “curto” no componente que só pode ser detectado com instrumentos apropriados.

Como testar um indutor?
Existem aparelhos chamados indutímetros, ou pontes de indutância, que medem os indutores. Para verificar se um indutor está com a bobina interrompida, podemos usar um medidor de continuidade ou um multímetro.

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Referências: Tecset Eletrônica
Texto: Tecset Eletrônica
Imagens: Tecset Eletrônica