Indutores e Indutância

Os indutores são uns dos principais componentes para a Bobina de Tesla, ter o conhecimento aprofundado do princípio de funcionamento deles é essencial para compreendê-la melhor. A figura 1 demonstra alguns exemplos de indutores:

                                                  Figura 1: Diferentes tipos de indutores

O indutor, bobina, ou solenoide, é um importante componente elétrico na atualidade, utilizado em diversos tipos de aplicações como em transformadores elétricos, fontes de alimentação de energia e transmissores e receptores de rádio e tv. O princípio de funcionamento do indutor está em sua capacidade de armazenar energia em um campo magnético gerado pela corrente que o circula, fenômeno este conhecido como indutância. Indutores geralmente são feitos por fios condutores enrolados no formato de espirais, onde cada volta é uma espira, a quantidade de espiras influencia no campo magnético gerado. Segundo HALLIDAY, 2009, a indutância de uma bobina pode ser calculada na formula observada na figura 2, onde l é o comprimento do indutor, n o número total de espiras, A a área da secção transversal do "cilindro" formado pelo indutor e µ₀ sendo a constante de permeabilidade do vácuo. A indutância é medida em Henry(H).

Figura 2: fórmula para cálculo da indutância de um solenoide

Em muitos casos os núcleos dos indutores são compostos de ar, mas podem ser substituídos por diversos materiais com diversos objetivos diferentes, sendo um dos mais comuns a utilização de um núcleo ferromagnético para aumentar a indutância graças à alta concentração de campo magnético gerada. 

Figura 3: Bobina de Tesla em funcionamento, em destaque para a bobina secundaria

Quando dois indutores são aproximados de maneira que o campo magnético de um deles entre em contato com as espiras do outro, é gerada uma diferença de potencial graças ao fluxo de indução magnética presente. Esta diferença de potencial, por sua vez, move as cargas presente no indutor secundário, gerando uma corrente elétrica. A bobina de tesla utiliza o mesmo principio para gerar as descargas elétricas observadas na figura 3. No projeto, serão construídas duas bobinas, uma primária, que irá receber a energia transmitida pelo centelhador, convertendo então esta energia em um campo magnético capaz de gerar diferença de potencial, na forma de alta tensão na bobina secundaria, e uma bobina secundaria, que por sua vez será capaz de armazenar a energia recebida até que a mesma seja forte o suficiente para vencer a rigidez dielétrica do ar, fazendo com que este passe a se comportar com um condutor, de maneira que a corrente atravesse o ar na forma de "raios".

Referências bibliográficas:

HALLIDAY, D; RESNICK, R; WALKER, J. Fundamentos de física, volume 3. 8ª. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. 398 p.

INDUÇÃO ELETROAGNÉTICA. Disponível em: <http://www.sofisica.com.br> Acesso em 17 de abr. de 2016.

INDUTOR. Disponível em: <http://www.eletronicadidatica.com.br> Acesso em 17 de abr. de 2016

Figura 1: Disponível em: <http://www.egineersblogsite.com> Acesso em 16 de abr. de 2016

Figura 2: Autoria própria

Figura 3: Disponível em: <http://www.taringa.net> Acesso em 17 de abr. de 2016