Bobina num Circuito de CC (DC)

Circuitos de CC > Bobina num Circuito de CC (DC)

Uma Bobina é um dispositivo passivo que armazena energia no seu Campo Magnético e que a "devolve" ao circuito sempre que é necessário. Uma Bobina é composta por várias Espiras cilíndricas de fio condutor. A Figura 1 e a Figura 2 são os diagramas de Estrutura Básica e o símbolo esquemático de uma Bobina.

Figura 1: Estrutura Básica duma Bobina

Figura 2: Símbolo esquemático de um Bobina

Quando uma Bobina está ligada a um circuito com Fonte de Alimentação de Corrente Continua (CC) dois processos, "carga" e "descarga", ocorrem em condições especificas.

A Bobina está ligada a uma Fonte de Alimentação de CC, Figura 3. O aumento súbito da Corrente na Bobina produz uma Força Electromotriz Auto-Induzida, vfem, que se opõe à variação da Corrente, Figura 1. Esta Força provoca o aparecimento de uma Tensão aos terminais da Bobina, vL = - vfem. A Tensão - vfem vai reduzir a variação da Corrente, redução esta que, por sua vez, vai também reduzir vL. Quando a Corrente estabiliza, a Bobina não cria mais "oposição" e vL toma o valor zero, a Fase de Carga está terminada.

Figura 3: Bobina no Regime de Carga

Uma Bobina, relativamente à Corrente Contínua, é equivalente a um Curto Circuito porque, assim que a Fase de Carga termina, a Corrente, iL, que nela flui, torna-se estável, iL= V / R, e deixa de se fazer sentir a Força Electromotriz Auto-Induzida (f.e.m) e vL toma o valor zero. A Bobina age como um fio de ligação normal, pelo que a sua Resistência é zero. A Corrente iL que atravessa a Bobina não pode alterar abruptamente.

Quando a Bobina está desligada da Fonte de Alimentação, Figura 4, vL inverte a sua polaridade e cai instantaneamente de zero para um valor negativo, mas iL mantém a sua direcção e magnitude. A energia armazenada na Bobina descarrega-se através da Resistência RD. vL aumenta gradualmente para zero e iL cai gradualmente para zero.

Figura 4: Bobina no Regime de Descarga

Nas Figuras 3 e 4, o valor das Resistências RS e RD influencia, respectivamente, a velocidade de carga e a velocidade de descarga da Bobina.

O quociente da Indutância L e da Resistência R é designado por Constante de Tempo τ, que caracteriza a velocidade de armazenamento de energia e a velocidade de descarga de energia na Bobina, Figura 5.

Figura 5: A Tensão vL e a Corrente iL durante as Fase de Carga e Descarga (Decaimento/Enfraquecimento)

Quanto maior for a Resistência, menor é a Constante de Tempo, e mais rápido é o armazenamento de energia e a descarga de energia pela Bobina, e vice-versa.

As Bobinas podem ser encontradas em muitos circuitos electrónicos. Por exemplo, duas Bobinas podem formar um Transformador que é utilizado para converter as Tensões altas em baixas, e vice-versa.

Circuitos de CC > Bobina num Circuito de CC (DC)