Buenas chicos y chicas, acabo de crear mi cuenta en Steemit con la intención de "soltar" mis pensamientos, mis análisis, mi percepción sobre la electrónica. Este no será un blog común sobre teoría que puedes encontrar en sitios como wikipedia. La idea es tratar de romper con las barreras sobre lo que nos enseña un profesor que se leyó un libro y de lo que nosotros mismos podemos desarrollar con nuestras mentes para facilitar nuestro proceso de aprendizaje de la manera más firme posible.
Por lo tanto, este blog constará de una serie de artículos cortos que ayudarán a muchos aficionados a la electrónica a abrirles un poco la mente con respecto al área, el cual es una de las ramas de la ingeniería más apasionantes que puede haber, en mi opinión.
Bobinas. (Primero un poco de teoría para quienes estén empezando en el área)
Como ya muchos interesados por la electrónica sabrán, una bobina o inductor es un componente eléctrico capaz de almacenar energía en forma de campo magnético. "¿Significa que una bobina se convierte en un imán?" Así es. "¿Pero cómo?" Pues resulta que la física nos regaló un efecto sumamente interesante, el cual relaciona la energía magnética con la energía eléctrica. Curioso ¿no?. Pues si, al circular una corriente eléctrica por un conductor se produce un campo magnético alrededor de este. Mientras mayor sea la intensidad de corriente, mayor será el flujo magnético.
Luego se descubrió que era posible incrementar este flujo si se enrollaba el metal de manera helicoidal. Este fue el nacimiento de las bobinas lógico está. El cual es un componente utilizado para filtrar señales, realizar oscilaciones, elevar o reducir voltajes. Pero, ¿qué me parece más interesante? Su efecto interno.
Es conocido entonces que una bobina almacena campo magnético por medio de una corriente que la atraviesa, pero lo interesante es que al instante en que una bobina es energizada con un campo eléctrico constante (DC) existe un pequeño intervalo de tiempo en el que la corriente no fluye libremente por medio de las espiras del conductor mientras "se carga", ¿por qué?, si antes de enrollar el conductor todo fluía normalmente ¿por qué ya no? es un simple metal, ¿que clase de brujería es esta?. Pues en la universidad no es común que lo expliquen de una manera coloquial, (es decir, más allá del concepto de reactancia inductiva, que es la resistencia a cambios bruscos de corriente en un inductor) quizás porque piensan que los estudiantes no les va a importar comprender esto, o lo más probable es que pocos profesores se hayan motivado a analizar este efecto tan fundamental. Pues yo sí me lo propuse. Yo fui un estudiante que siempre quise comprender todo por lógica, encontrando el por qué las cosas funcionan así y por qué no de otro modo.
Siguiendo con el tema... la respuesta está en el campo magnético. Es este el que evita que se produzca el cambio repentino en el flujo de corriente. "¿Ajá, pero acabas de decir que la corriente produce el campo magnético, cómo es que evitará este que circule la corriente antes de que se produzca?" Pues por algún tiempo me resigné a pensar que era un ciclo sin fin, ya que ni en internet ni en la universidad logré obtener respuestas.
Resulta que en un primer instante todo el voltaje cae sobre los extremos de la bobina, produciendo que algunos pocos electrones se desplacen, esto genera un pequeño flujo magnético en cada espira. Debido a que la corriente va en aumento, teóricamente debería inducirse en las siguientes espiras una pequeña corriente pero en sentido contrario (por estar una encima de la otra, ver figura 1) esto se traduce en una especie de freno para los electrones que van circulando inicialmente, ya que no es posible obtener una corriente en un conductor en sentido directo con un flujo magnético girando en sentido antihorario, según la ley de Ampère, también conocida como regla de la mano derecha (véanse figuras 2 y 3). Sin embargo, al final el flujo entre espiras se cancelará, y el resto se alineará para formar el campo magnético de la bobina. En este momento, la corriente llegará a su tope. Es como una disputa en la que siempre gana la dirección de la corriente principal.
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Figura 1.
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Figura 2. Ley de Ampère.
Figura 3. Regla de la mano derecha.
En la figura 1 se puede observar el comportamiento mencionando anteriormente, entre cada espira se encuentra el conflicto, que luego de que la corriente llega a su máximo la inducción se detiene debido a que la corriente se estabiliza (un campo magnético es capaz de inducir una corriente eléctrica en un conductor siempre que el flujo magnético sea variable).
En la descarga sucede otro efecto interesante, pero relacionado con lo anterior. Al detener el campo eléctrico el flujo magnético es el que mantiene esta corriente, induciendo energía en las espiras en la misma dirección.
Con todo este análisis podremos resumir que el gran misterio producido en una bobina consiste en una autoinducción, ¡muy bien!. Por eso es necesario abrir un poco mas la mente, ya que podemos dar respuestas simples a incógnitas muy curiosas.
En fin, saber este tipo de cosas te ayudará a tener una mejor comprensión del funcionamiento intrínseco de los componentes. Teniendo esta visión de las cosas es poco probable que llegue alguien a confundirte con un concepto diferente, siendo analítico serás más crítico, y te puedo asegurar que tendrás un mejor desempeño en el área, para ser un buen diseñador, y sobre todo, un gran profesional en electrónica.
Hasta la próxima.
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