Aula 06 - Indutores

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17/08/2020
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Aula 06 - Indutores
Eletrotécnica
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Introdução
ELETROTÉCNICA
• Quando uma corrente passa por um condutor, cria 
um campo magnético ao seu redor.
• Quando a corrente para de fluir, o campo 
desaparece. 
• Entretanto, tanto a criação como o colapso deste 
campo não são instantâneos, e a sua criação 
"segura" a passagem da corrente assim como seu 
colapso "tenta manter" o fluxo de elétrons. 
• Este fenômeno se chama indutância.
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Introdução
ELETROTÉCNICA
• A analogia hidráulica de um indutor é mostrada na 
figura abaixo.
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Introdução
ELETROTÉCNICA
• A figura mostra um tubo em que uma hélice absorve 
energia do fluxo de água quando sua intensidade 
aumenta, transferindo esta energia para um volante 
(campo magnético). 
• Quando o fluxo diminui, a hélice, usando a energia 
estocada no volante, se opõe a esta redução, 
tentando manter o fluxo com sua intensidade 
anterior.
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Introdução
ELETROTÉCNICA
• Note que estas interações somente ocorrem quando 
a intensidade da corrente está variando. 
• No modelo hidráulico, quando o fluxo é constante, a 
hélice gira na velocidade exata que nem se opõe nem 
empurra a água.
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Indutor
ELETROTÉCNICA
• Um Indutor é uma bobina de um fio enrolado em 
forma de espiral, em torno de um núcleo. 
• O material do núcleo poder ser magnético ou ar. 
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Indutor
ELETROTÉCNICA
• Quando se precisa intensificar estas propriedades do 
condutor, enrola-se o fio condutor em uma espiral de 
modo que os campos magnético se somem, 
intensificando o efeito de indução.
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Indutor
ELETROTÉCNICA
• Como o campo magnético flui com mais facilidade 
em materiais ferromagnéticos, a proximidade destes 
materiais ao condutor concentra o fluxo magnético, e 
este pode estocar muito mais energia, aumentando a 
indutância. 
• É como se o volante do nosso modelo hidráulico 
aumentasse de tamanho e massa. 
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Indutor
ELETROTÉCNICA
• A construção usual dos indutores consiste em um fio 
condutor enrolado ao redor de um núcleo de 
material magnético.
• Os núcleos mais utilizados são os de metais ferrosos, 
por serem muito baratos. Podem criar um campo 
magnético até 50.000 vezes mais intenso do que o de 
um núcleo de ar.
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Unidade de Medida e Símbolo
ELETROTÉCNICA
• Unidade de indutância é o Henry ( H ), sendo que os 
valores de indutores estão na faixa de mH e µH.
• Nos diagramas de circuitos elétricos o indutor é 
representado pelo seguinte símbolo:
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Equações dos Indutores
ELETROTÉCNICA
• A relação entre o fluxo magnético total e o fluxo 
individual de um conjunto de N espiras (N voltas) é:
𝜆 = 𝑁 × ∅
𝜆 – Fluxo magnético total
∅ - Fluxo magnético de uma espira
𝑁 – Número de espiras
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Equações dos Indutores
ELETROTÉCNICA
• Em um indutor com indutância L temos:
𝜆 = 𝐿 × 𝑖
𝜆 – Fluxo magnético total
𝐿 – Indutância do indutor
𝑖 – Corrente do indutor
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Equações dos Indutores
ELETROTÉCNICA
• Em um indutor com indutância L temos:
𝑉 =
𝑑𝜆
𝑑𝑡
𝜆 – Fluxo magnético total
𝑉 – Tensão do indutor
𝑖 – Corrente do indutor
𝑉 = 𝐿 ×
𝑑𝑖
𝑑𝑡
𝐿 – Indutância
𝑉 – Tensão do indutor
𝑖 – Corrente do indutor
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Equações dos Indutores
ELETROTÉCNICA
• Em um indutor com indutância L temos:
𝑖 = 
1
𝐿
𝑉𝑑𝑡 + 𝑖(𝑡 )
𝑖 – Corrente no indutor
𝑉 – Tensão do Indutor
𝐿 – Indutância
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ENERGIA ARMAZENADA 
ELETROTÉCNICA
𝑤(𝑡) = 
1
2
× L × 𝑖
𝑤– Energia armazenada em J
L – Indutância
𝑖 – Corrente do Indutor
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Associação Série de Indutores
ELETROTÉCNICA
𝐿 = 𝐿 + 𝐿 + 𝐿 + ⋯ + 𝐿
• Cálculo da indutância equivalente:
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Associação Paralela de Indutores
ELETROTÉCNICA
1
𝐿
=
1
𝐿
+
1
𝐿
+
1
𝐿
+ ⋯ +
1
𝐿
• Cálculo da indutância equivalente:
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Tipos de indutores
ELETROTÉCNICA
• Os indutores podem ser fixos ou variáveis. 
• Os indutores fixos são construídos com fio 
esmaltado, enrolado ao redor de um núcleo que 
pode ser de ar, de ferro-silício ou de ferrite. 
• Ferrite é um composto cerâmico de óxidos metálicos.
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Tipos de indutores
ELETROTÉCNICA
• O indutor com núcleo de ar é simplesmente 
constituído pelo enrolamento do próprio fio e 
apresenta baixos valores de indutância. 
• Os de ferro-silício e de ferrite proporcionam valores 
mais elevados de indutância. 
• Os indutores variáveis consistem num dispositivo 
onde o núcleo é móvel, podendo o valor da 
indutância ser ajustado dentro de uma faixa 
especificada.
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Tipos de indutores
ELETROTÉCNICA
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INDUTÂNCIA MÚTUA 
ELETROTÉCNICA
• A indutância mútua ocorre quando vários 
enrolamentos ou bobinas de fio condutor têm um 
fluxo de indução magnética em comum. 
• Um dispositivo com indutância mútua entre várias 
bobinas é designado por transformador.
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TRANSFORMADOR
ELETROTÉCNICA
• O transformador é constituído de dois 
embobinamentos (primário e secundário) e de um 
núcleo ferroso que concentra o fluxo magnético.
Primário Secundário
Núcleo
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TRANSFORMADOR
ELETROTÉCNICA
• Ao aplicarmos ao primário do transformador um 
sinal variável no tempo, este produzirá um fluxo 
magnético variável, que por sua vez irá induzir uma 
tensão no secundário, cuja amplitude poderá ser 
maior, menor ou igual (transformador de 
desacoplamento) ao sinal aplicado, dependendo 
unicamente da relação de espiras (transformador 
ideal).
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Relações num Transformador
ELETROTÉCNICA
𝑉
𝑉
=
𝑁
𝑁
=
𝐼
𝐼
V = tensão
I = corrente
N = número de espiras
1 = primário
2 = secundário
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Transformador Elevador de Tensão
ELETROTÉCNICA
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Transformador Abaixador de Tensão
ELETROTÉCNICA
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Imagens de Transformadores
ELETROTÉCNICA
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FIM
Eletrotécnica
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