O mundo ao nosso redor está repleto de vários dispositivos elétricos e uma pessoa curiosa voluntariamente ou não interessado nos processos físicos que ocorrem durante o seu funcionando. Ao mesmo tempo, nas conversas dos especialistas, o termo autoindução costuma piscar e eu quero entender que fenômeno está por trás desse termo.
A auto-indução, como o nome indica imediatamente, tem uma natureza comum com a indução comum, que, por sua vez, descreve a relação entre a corrente elétrica de um condutor colocado em um circuito magnético alternado campo. Sabe-se que o fluxo de corrente é causado por uma fonte EMF. Consequentemente, o fenômeno de autoindução é o aparecimento de um EMF, que, como um vetor, é orientado na direção oposta à fonte. De fato, a presença desse fenômeno impede a subida ou queda muito rápida da corrente no condutor, o que ocorre de acordo com a lei exponencial, Figura 1
Influência da auto-indução na velocidade e direção da mudança de corrente
A autoindução como fenômeno é característica dos elementos indutivos. Um bom exemplo disso é um indutor. É um enrolamento de fio isolado e, na maioria dos casos, é adicionalmente revestido com um núcleo de ferro para aumentar a indutância.
O valor do EMF de auto-indução é proporcional ao produto da indutância da bobina pela taxa de variação da corrente que passa por ela, e com o sinal oposto. Portanto, se, com um aumento na intensidade da corrente, o EMF de auto-indução é direcionado contra o EMF da fonte e impede um aumento na corrente, então quando a corrente cai, ela, ao contrário, se soma a ela e, assim, evita uma diminuição na atual. Na verdade, a presença de indutância no circuito devido à auto-indução fornece suavização eficaz de picos de corrente.
Como uma analogia mecânica distante de auto-indução, pode-se referir-se à terceira lei de Newton: para a ação sobre o corpo da força surge uma força contrária, que é dirigida exatamente no sentido oposto direção.
Exemplos de manifestações úteis e prejudiciais de autoindução
O fenômeno da autoindução é freqüentemente usado propositalmente na prática. Por exemplo, em uma lâmpada fluorescente no circuito de fluxo de corrente, um choke é introduzido, ligado como mostrado na Figura 2. Depois que o circuito é interrompido pelo starter, o choke, devido à auto-indução, mantém a tensão por algum tempo suas braçadeiras, ou seja, na lâmpada, o que é suficiente para acendê-la e mudar para o modo normal brilho.
O segundo exemplo é o sistema de ignição de um motor a gasolina. Ele também inclui um estrangulamento. Depois de abrir o circuito de fluxo de corrente com um controle deslizante ou um elemento chave semicondutor, ocorre um aumento acentuado EMF de auto-indução, o valor da voltagem que é suficiente para a quebra elétrica da centelha da vela, figura 3.
Um exemplo das consequências nocivas da autoindução é a queima de contatos de tomadas, máquinas automáticas e dispositivos de comutação semelhantes, Figura 4. Neste caso, a ignição da faísca leva à corrosão elétrica da superfície de trabalho, que é acompanhada por seu envelhecimento acelerado.