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Que es una bobina y que tipos existen

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La electricidad y la electrónica son dos mundos diferentes que están llenos de muchos integrantes y cada uno de ellos se puede clasificar de diferentes maneras. Dentro de los más populares podemos encontrar a los «componentes pasivos» que en palabras sencillas, se caracterizan por que solo son capaces de consumir o almacenar la energía eléctrica. En este articulo te presentaremos a la bobina eléctrica que forma parte de los componentes pasivos y también es uno de los componentes más importantes que debes de conocer.


¿Qué es una bobina?

Una bobina o también conocido como inductor, es un componente eléctrico de dos terminales que se caracteriza por estar construido por un alambre de cobre que se enrolla en forma de espiral o solenoide. Es importante mencionar que el conductor de las bobinas esta cubierto por una capa de esmalte, que sirve como aislante entre cada vuelta o espira. Esta protección sirve para evitar cortocircuitos, ya que la corriente podría circular rápidamente de una terminal a otra sin la necesidad de completar las vueltas.

que es una bobina
Ilustración de una bobina

¿Cómo funcionan las bobinas?

El funcionamiento de las bobinas, se basa en que la corriente eléctrica genera un campo magnético cuando pasa por un conductor. Por lo que se diseño de tal forma que aproveche muy bien este magnetismo. Es decir, se creo un conductor enrollado en forma de resorte que aumenta la capacidad magnética con cada vuelta. Es importante mencionar también que, a mayor corriente se genera mayor campo magnético y que si ponemos un campo magnético giratorio cerca de la bobina, esta va generar corriente eléctrica. En otras palabras la relación magnetismo-corriente es bidireccional.



Tipos de bobinas

A pesar de que a simple vista parece que una bobina es un alambre de cobre normal, podemos decir que existen diferentes tipos y formas que sirven para cambiar las características magnéticas. Como aumentar o disminuir la generación de campo magnético.

  • Bobinas fijas
  • Bobinas variables

Bobinas fijas

Las bobinas fijas se caracterizan por que su valor es fijo, pero pueden existir algunas variaciones en cuanto a su núcleo. Ya que, puede estar construido por diferentes materiales que potencian o disminuyen las características del campo magnético que se crea.

Núcleo de aire

Este tipo es fácil de identificar porque es hueco por dentro y tiene una gran similitud a un resorte. Para crear una bobina con núcleo de aire, se toma el alambre conductor y se enrolla sobre un objeto hueco y cuando se termina se separa para lograr la bobina al aire.

Bobina núcleo de aire

Núcleo sólido

Este tipo se caracteriza porque el alambre de cobre se enrolla alrededor de un material que mejora la capacidad magnética de la bobina, como por ejemplo el hierro o la ferrita. Dependiendo del núcleo que se utilice, se pueden alterar las características magnéticas del inductor.

  • Núcleo de ferrita: Este tipo es ideal utilizarlo en aplicaciones de radio frecuencia, fuentes de alimentación conmutadas, bobinas de equipos electrónicos, etc. Ya que se caracteriza porque tiene un alta capacidad magnética y porque responde bien en frecuencias altas (pierde menos magnetismo).
  • Núcleo de hierro: Normalmente estos núcleos se utilizan con otras aleaciones de metales, por lo que dependiendo de los materiales utilizados se pueden obtener diferentes propiedades magnéticas. El uso de este tipo esta dado en aplicaciones con bajas frecuencias y alta potencia como en transformadores de distribución o de potencia.
Bobina núcleo sólido


Bobinas variables

Debido a que una bobina es un alambre de cobre enrollado en un núcleo o al aire, pareciera imposible que pueda cambiar su valor después de ser creada. Pero en realidad esto es posible, ya que se diseña de tal forma que el núcleo pueda deslizarse o girar. Como ya se menciono antes, los núcleos son capaces de cambiar las capacidades magnéticas de la bobina. Por lo que si lo movemos un poco se ganara o perderá efectividad. Estos componentes normalmente se crean para aplicaciones donde debemos alcanzar diferentes rangos como por ejemplo; para sintonizar la radio y encontrar diferentes estaciones, circuitos de radio frecuencia, filtros de audio, osciladores, etc.

Tipos de bobinas por su forma

Dentro de las clasificaciones de una bobina también podemos encontrar diferentes diseños que cambian por completo la forma física para poder cubrir aplicaciones diferentes.

  • Helicoidal: También se les conoce como solenoides y prácticamente son las más comunes. Normalmente se utilizan en aplicaciones electromagnéticas como relevadores y electroimanes.
  • Cilíndrica: Como su nombre lo indica se enrollan en forma de cilindro y su aplicación más común es en la de transformadores de potencia o distribución.
  • Toroidal: Se caracterizan por tener forma de toroide o anillo. Esta forma permite reducir las perdidas de flujo magnético y la radiación electromagnética, por lo que se utilizan en aplicaciones donde la precisión es importante ya que en palabras sencillas reducen el ruido.
  • Pancake: La forma de este tipo de bobinas es plana y ancha muy parecidas a un pancake. Este tipo de utiliza donde el espacio reducido es de vital importancia.
  • Tipo resistencia: Se llaman así porque su aspecto físico es muy similar al de una resistencia. Estas son utilizadas en sistemas de baja corriente y baja potencia
  • SMD: Es una bobina diseñada para colocarse directamente en las placas de circuitos impresos, normalmente se utilizan en aplicaciones portátiles donde tener dispositivos pequeños es importante.
  • Formas Especiales: Estos tipos pueden tener diferentes formas geométricas que se adaptan a aplicaciones especificas, algunas de las más vistas son en forma de U, y cónicas.
Tipos de bobinas
Imagen con diferentes tipo de bobinas

Conclusión

A pesar de que el inductor o bobina es un componente bastante sencillo, es uno de los principales elementos dentro de la electricidad y la electrónica. Gracias a que es capaz de crear magnetismo a través de la corriente eléctrica, la podemos utilizar en cualquier aplicación que requiere movimiento de piezas ferromagnéticas, Como por ejemplo, en relevadores, electroimanes, circuitos electrónicos, transformadores, antenas, motores eléctricos, sensores inductivos, sistemas de audio, etc.

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Preguntas frecuentes

  • ¿Cuál es la principal función de una bobina? Las bobinas generan campos magnéticos cuando se les aplica una corriente
  • ¿Cuál es la unidad de medida de una bobina? Su unidad de medida es el Henrio (H), aunque muchas veces se utilizan submúltiplos como miliHenrio.
  • ¿Cómo se calcula el valor de las bobinas? Para calcular el valor se utiliza una formula (L=N2⋅μA/l​) donde se consideran factores como el numero de espiras, el diámetro de las espiras, longitud del alambre, tipo de núcleo, etc.
  • ¿En que se diferencian las bobinas solenoide a las toroidales? Prácticamente las solenoide tienen un parecido a los resortes, mientras que la bobina toroidal se caracteriza por tener forma de anillo.
  • ¿Porqué se utilizan diferentes núcleos en las bobinas? Porque dependiendo de los materiales que tenga el núcleo afectan las propiedades magnéticas que se generan,
  • ¿Cuáles son las aplicaciones más comunes de las bobinas? Dentro de las más comunes que utilizamos en la vida cotidiana es en motores, transformadores, dispositivos de radio, componentes electrónicos.
  • ¿Cuáles son las partes de una bobina? Una bobina consta de un núcleo y un alambre conductor. Pero dentro del alambre podemos encontrar algunas partes más como; las terminales, espira o vuelta, y aislamiento de esmalte.

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