Conceptos de electrónica

Las bobinas

Son componentes pasivos de dos terminales que generan un flujo magnético cuando se hacen circular por ellas una corriente eléctrica.
Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un núcleo de material ferromagnético o al aire.
Su unidad de medida es el Henrio (H) en el Sistema Internacional pero se suelen emplear los submúltiplos mH y mH.
Sus símbolos normalizados son los siguientes:

1. Bobina	2. Inductancia	3. Bobina con tomas fijas
4. Bobina con núcleo ferromagnético	5. Bobina con núcleo de ferroxcube	6. Bobina blindada
7. Bobina electroimán	8. Bobina ajustable	9. Bobina variable

Existen bobinas de diversos tipos según su núcleo y según tipo de arrollamiento.
Su aplicación principal es como filtro en un circuito electrónico, denominándose comúnmente, choques.

CARACTERíSTICAS

1. Permeabilidad magnética (m).- Es una característica que tiene gran influencia sobre el núcleo de las bobinas respecto del valor de la inductancia de las mismas. Los materiales ferromagnéticos son muy sensibles a los campos magnéticos y producen unos valores altos de inductancia, sin embargo otros materiales presentan menos sensibilidad a los campos magnéticos.
El factor que determina la mayor o menor sensibilidad a esos campos magnéticos se llama permeabilidad magnética.
Cuando este factor es grande el valor de la inductancia también lo es.

2. Factor de calidad (Q).- Relaciona la inductancia con el valor óhmico del hilo de la bobina. La bobina será buena si la inductancia es mayor que el valor óhmico debido al hilo de la misma.

TIPOS DE BOBINAS

1. FIJAS

Con núcleo de aire

El conductor se arrolla sobre un soporte hueco y posteriormente se retira este quedando con un aspecto parecido al de un muelle. Se utiliza en frecuencias elevadas.
Una variante de la bobina anterior se denomina solenoide y difiere en el aislamiento de las espiras y la presencia de un soporte que no necesariamente tiene que ser cilíndrico. Se utiliza cuando se precisan muchas espiras. Estas bobinas pueden tener tomas intermedias, en este caso se pueden considerar como 2 o más bobinas arrolladas sobre un mismo soporte y conectadas en serie. Igualmente se utilizan para frecuencias elevadas.

Con núcleo sólido

Poseen valores de inductancia más altos que los anteriores debido a su nivel elevado de permeabilidad magnética. El núcleo suele ser de un material ferromagnético. Los más usados son la ferrita y el ferroxcube. Cuando se manejan potencias considerables y las frecuencias que se desean eliminar son bajas se utilizan núcleos parecidos a los de los transformadores (en fuentes de alimentación sobre todo). Así nos encontraremos con las configuraciones propias de estos últimos. Las secciones de los núcleos pueden tener forma de EI, M, UI y L.

Bobina de ferrita	Bobina de ferrita de nido de abeja	Bobinas de ferrita para SMD	Bobinas con núcleo toroidal

Las bobinas de nido de abeja se utilizan en los circuitos sintonizadores de aparatos de radio en las gamas de onda media y larga. Gracias a la forma del bobinado se consiguen altos valores inductivos en un volumen mínimo.
Las bobinas de núcleo toroidal se caracterizan por que el flujo generado no se dispersa hacia el exterior ya que por su forma se crea un flujo magnético cerrado, dotándolas de un gran rendimiento y precisión.
La bobinas de ferrita arrolladas sobre núcleo de ferrita, normalmente cilíndricos, con aplicaciones en radio es muy interesante desde el punto de vista practico ya que, permite emplear el conjunto como antena colocándola directamente en el receptor.

Las bobinas grabadas sobre el cobre , en un circuito impreso tienen la ventaja de su mínimo coste pero son difícilmente ajustables mediante núcleo.

2. VARIABLES

También se fabrican bobinas ajustables. Normalmente la variación de inductancia se produce por desplazamiento del núcleo.
Las bobinas blindadas pueden ser variables o fijas, consisten encerrar la bobina dentro de una cubierta metálica cilíndrica o cuadrada, cuya misión es limitar el flujo electromagnético creado por la propia bobina y que puede afectar negativamente a los componentes cercanos a la misma.

Bobina o inductor

¿Qué es una bobina o inductor?

La bobina o inductor por su forma (espiras de alambre arrollados) almacena energía en forma de campo magnético. El símbolo de una bobina / inductor se muestra en el gráfico:

El inductor es diferente del condensador / capacitor, que almacena energía en forma de campo eléctrico. Todo cable por el que circula una corriente tiene a su alrededor un campo magnético, siendo el sentido de flujo del campo magnético, el que establece la ley de la mano derecha (ver electromagnetismo). Al estar el inductor hecho de espiras de cable, el campo magnético circula por el centro del inductor y cierra su camino por su parte exterior.

Una característica interesante de los inductores es que se oponen a los cambios bruscos de la corriente que circula por ellas. Esto significa que a la hora de modificar la corriente que circula por ellos (ejemplo: ser conectada y desconectada a una fuente de alimentación de corriente continua), esta intentará mantener su condición anterior.

Este caso se da en forma continua, cuando una bobina o inductor esta conectada a una fuente de corriente alterna y causa un desfase entre el voltaje que se le aplica y la corriente que circula por ella.

En otras palabras:

La bobina o inductor es un elemento que reacciona contra los cambios
en la corriente a través de él, generando un voltaje que se opone al voltaje aplicado
y es proporcional al cambio de la corriente.

Inductancia, unidades

La inductancia mide el valor de oposición de la bobina al paso de la corriente y se miden en Henrios (H), pudiendo encontrarse valores de MiliHenrios (mH). El valor depende de:

• El número de espiras que tenga la bobina o inductor (a más vueltas mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
• El diámetro de las espiras (a mayor diámetro, mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
• La longitud del cable de que está hecha la bobina.
• El tipo de material de que esta hecho el núcleo, si es que lo tiene.

Aplicaciones de una bobina / inductor

• En los sistemas de iluminación con lámparas fluorescentes existe un elemento adicional que acompaña al tubo y que comúnmente se llama balastro
• En las fuentes de alimentación también se usan bobinas para filtrar componentes de corriente alterna y solo obtener corriente continua en la salida
• En muchos circuitos osciladores se incluye una  bobina o inductor. Por ejemplo circuitos RLC serie o paralelo.

http://unicrom.com/bobina-o-inductor/

Aplicaciones de las bobinas electromagnéticas

El principio de funcionamiento de una bobina electromagnética es el siguiente: al circular por ella una corriente eléctrica se genera a su alrededor un campo magnético. Y la inversa: si hacemos que un campo magnético se mueva a través de la bobina se genera en ella una tensión eléctrica. Bajo estos dos efectos las aplicaciones son multiples:

Electroválvula
Una bobina de tipo solenoide abre o cierra mediante atracción magnética una válvula que controla el paso de un fluido. Típicamente la válvula se mantiene cerrada por la acción de un muelle, al aplicar corriente al solenoide la abre venciendo la fuerza del muelle y dejando pasar el fluido.

Rele / ContactórInterruptor controlado eléctricamente. Una bobina por la que circula una corriente genera un campo magnético que mueve un elemento ferromagnético que a su vez abre o cierra un interruptor eléctrico. Relés y contactores están presentes en todos los automatismos eléctricos.

Motor eléctrico / Generador
Mediante campos magnéticos generados por bobinas se transforma energía eléctrica en movimiento rotatorio de un eje. Y a la inversa, el movimiento rotatorio de un eje genera energía eléctrica en las bobinas al hacer pasar un campo magnético a través de las mismas.

Motor lineal
Bajo el mismo principio de funcionamiento que un motor convencional generan un movimiento lineal mediante el campo magnético producido por bobinas colocadas linealmente.

Interruptor Diferencial
Dos bobinas colocadas en serie  producen un campo magnético opuesto, si la corriente que circula por las bobinas no es igual (lo cual detecta una fuga de corriente en el circuito) las fuerzas se descompensan y se abre el interruptor.

Sensor inductivo
Una bobina detecta el paso de un elemento ferromagnético por sus proximidades generando una tensión eléctrica en sus extremos. Muy usados en automóvil y todo tipo de maquinaria ya que al no tener partes móviles nos sufren desgaste.

Freno eléctrico
En su construcción, se emplean unas bobinas que se instalan entre dos discos solidarios con el eje de la transmisión del vehículo, Estas bobinas crean un campo magnético fijo, y es el movimiento de los rotores, lo que produce la variación de velocidad, ya que a mayor velocidad de giro, mayor es la fuerza de frenado generada por el campo electromagnético que atraviesa los discos rotores. Utilizado en camiones, autobuses, o trenes.

Embrague magnético
El campo magnético generado al aplicar corriente a una bobina atrae al rotor contra el embragué.

Balasto (reactancia)
Bobina que se encarga de mantener un flujo de corriente estable en lámparasfluorescentes y similares.

Transformador eléctrico
Lo forman dos bobinas que comparten circuito magnético. Al aplicar tensión eléctrica alterna a la primera bobina por ella circulará una corriente que generará un campo magnético que a su vez generará otra tensión en la segunda bobina. Variando la relación del número de vueltas de hilo de las dos bobinas se consigue que la tensión en la segunda bobina sea una fracción de la tensión de la primera.

Bobina de ignición
Formado por dos bobinas, su función es muy similar al de un transformador. Es el elemento encargado de generar la alta tensión, con la cual se va a alimentar a la bujía en motores de combustión.

Timbre
Una bobina por la que circula una corriente alterna hace moverse alternativamente a un lado y a otro gracias al campo magnético generado una paleta que golpea una campana.

http://www.elementosmagneticos.com/Aplicaciones-de-las-bobinas