Inducción electromagnética

 

Inductancia

Factor Q. Un inductor ideal no debería tener pérdidas de energía, sin importar la cantidad de corriente eléctrica que fluya a través del embobinado. Sin embargo, los inductores típicos tienen una determinada resistencia debida al material con el que se construyen. Por ello, al pasar la corriente eléctrica a través del embobinado, convierte una parte en calor debido al efecto Joule, produciendo una pérdida en la calidad del inductor. El factor de calidad (Q) de un inductor, es la razón de su reactancia inductiva con respecto a su resistencia a una frecuencia dada y es, por tanto, una medida de su eficiencia. Cuanto mayor sea el factor de calidad del inductor, estará más próximo a comportarse de manera ideal, es decir, sin pérdidas. El factor de calidad de un inductor se puede obtener a través de la siguiente fórmula:

 

donde w es la frecuencia angular, L la inductancia y R la resistencia eléctrica interna.
Utilizando un núcleo ferromagnético, la inductancia se incrementa para la misma cantidad de cobre, elevando Q. Sin embargo, el núcleo también introduce pérdidas, que se incrementan con la frecuencia.

Así como en un circuito eléctrico los capacitores se oponen a los cambios de voltaje, un inductor se opone a los cambios en la corriente. Un inductor ideal no ofrecería resistencia a una corriente constante; sin embargo, sólo los inductores superconductores presentan una resistencia eléctrica cero.

En general, la relación entre el voltaje como una función del tiempo V(t) a través de un inductor con inductancia L y una corriente circulante variable en el tiempo i(t), se describe mediante la siguiente ecuación diferencial:

La tabla inferior muestra el factor de calidad para una familia de inductores usados en radio frecuencia.