Autoinducción
Se conoce por autoinducción al fenómeno de origen electromagnético que se presenta en los sistemas físicos, por ejemplo en los circuitos eléctricos, dando lugar a la formación de corrientes inducidas en el circuito, lo cual es producido por la variación del flujo de la corriente inicial.
Denominamos inductor a un circuito que está formado por un conductor que se enrolla alrededor del núcleo. Por tanto cuando el elemento inductor y el elemento inducido son el mismo, entonces aparece la autoinducción.
Veamos las componentes de este proceso:
Cuando en un solenoide como el de la imagen de N espiras con una longitud l y con una sección S, el cual es recorrido por una corriente cuya intensidad denotamos por i, entonces:
1. El campo magnético producido por la corriente que recorre nuestro solenoide es uniforme y paralelo a su eje. El valor del campo magnético se calcula aplicando la ley de Ampère:
donde μo es la permeabilidad del vacío.
2. El campo magnético que acabamos de mencionar cruza a través de las espiras de nuestro solenoide; el flujo del mencionado campo a través de todas las espiras del solenoide es conocido como flujo propio, y se calcula mediante la siguiente expresión:
3. Llamamos coeficiente de autoinducción al cociente entre el flujo propio (ϕ) y la intensidad (i); se denota por L: L= ϕ/i.
El coeficiente de autoinducción depende únicamente de la geometría que tenga nuestro circuito y de las propiedades magnéticas que tenga el solenoide que hemos colocado en el interior del circuito. La autoinducción será mayor si el núcleo de nuestro solenoide es de hierro.
La unidad de medida que se utiliza para medir la autoinducción se llama henry (H).
4. Según la ley de inducción electromagnética de Faraday, si la intensidad de la corriente cambia a lo largo del tiempo, se genera una fuerza eloctromotriz (f.e.m.) en el circuito (sería la flecha de color rojo que podemos ver en la imagen), la cual se opone a los cambios de flujo.
La f.e.m. autoinducida que denotamos por VL se obtiene al derivar la expresión del flujo propio respecto al tiempo.
Esta fuerza siempre actúa en el sentido que se opone a la variación de la corriente.
Para poder ayudarnos a entender este fenómeno, podemos pensar en uno de los ejemplos más fáciles de ver que fue descubierto por Faraday en 1831. Michael Faraday descubrió que si enrollas un imán en una espiral de alambre, en el imán se puede generar una corriente eléctrica. Esta corriente se conoce como bobina o solenoide (que tanto hemos mencionado a lo largo del artículo). Cuando el imán se mueve dentro del solenoide se induce una corriente, la cuál produce un voltaje. La magnitud del voltaje inducido dependerá de las vueltas que haya en torno al núcleo, es decir de la cantidad de espiras del inductor.
