Como um dos componentes passivos básicos, os indutores desempenham um papel importante em aplicações eletrônicas, desde a partida de motores até o fornecimento de energia para sua casa. Os indutores armazenam energia em um campo magnético quando a corrente flui através dele. Um indutor típico usa fio isolado enrolado em uma bobina em torno de um núcleo central.
Por mais úteis que sejam os indutores, o maior problema é seu tamanho físico. Os indutores geralmente superam outros componentes eletrônicos em um circuito e também adicionam peso. Algumas técnicas simulam um grande indutor em um circuito. No entanto, a complexidade adicional e os componentes adicionais limitam onde essas técnicas são usadas.
Filtros
Indutores são usados extensivamente com capacitores e resistores para criar filtros para circuitos analógicos e no processamento de sinais. Sozinho, um indutor funciona como um filtro passa-baixa, pois a impedância de um indutor aumenta à medida que a frequência de um sinal aumenta.
Quando combinado com um capacitor, cuja impedância diminui à medida que a frequência de um sinal aumenta, resulta um filtro entalhado que permite apenas a passagem de uma determinada faixa de frequência.
Ao combinar capacitores, indutores e resistores, as topologias de filtro avançadas suportam uma variedade de aplicações. Filtros são usados na maioria dos eletrônicos, embora capacitores sejam frequentemente usados em vez de indutores quando possível, pois são menores e mais baratos.
Sensores
Os sensores sem contato são valorizados por sua confiabilidade e facilidade de operação. Os indutores detectam campos magnéticos ou a presença de material magneticamente permeável à distância.
Sensores indutivos são centrais para quase todos os cruzamentos com um semáforo que detecta a quantidade de tráfego e ajusta o sinal de acordo. Esses sensores funcionam excepcionalmente bem para carros e caminhões. Algumas motocicletas e outros veículos não oferecem assinatura suficiente para serem detectados pelos sensores sem um impulso, adicionando um ímã h3 na parte inferior do veículo.
Os sensores indutivos são limitados de duas maneiras principais. Ou o objeto a ser detectado deve ser magnético e induzir uma corrente no sensor, ou o sensor deve ser alimentado para detectar a presença de materiais que interagem com um campo magnético. Esses parâmetros limitam as aplicações de sensores indutivos e influenciam os projetos que os utilizam.
Transformadores
A combinação de indutores que possuem um caminho magnético compartilhado forma um transformador. O transformador é um componente fundamental das redes elétricas nacionais. Transformadores são encontrados em muitas fontes de alimentação, para aumentar ou diminuir as tensões até o nível desejado.
As latas cinzentas geralmente encontradas no topo dos postes contêm transformadores.
Como os campos magnéticos são criados por uma mudança na corrente, quanto mais rápido a corrente mudar (aumento da frequência), mais eficaz será a operação de um transformador. À medida que a frequência da entrada aumenta, a impedância do indutor limita a eficácia de um transformador. Praticamente, os transformadores baseados em indutância são limitados a dezenas de kHz, geralmente menores. O benefício de uma frequência de operação mais alta é um transformador menor e mais leve que fornece a mesma carga.
Motores
Indutores estão normalmente em uma posição fixa e não podem se mover para se alinhar com qualquer campo magnético próximo. Os motores indutivos aproveitam a força magnética aplicada aos indutores para transformar energia elétrica em energia mecânica.
Motores indutivos são projetados para que um campo magnético rotativo seja criado em tempo com uma entrada CA. Como a velocidade de rotação é controlada pela frequência de entrada, os motores de indução são frequentemente usados em aplicações de velocidade fixa que podem ser alimentadas diretamente da rede elétrica de 50/60 hz. A maior vantagem dos motores indutivos sobre outros projetos é que nenhum contato elétrico é necessário entre o rotor e o motor, tornando os motores indutivos robustos e confiáveis.
Muitos motores elétricos simples que você encontrará, como os dos ventiladores, são motores indutivos.
Armazenamento de Energia
Assim como os capacitores, os indutores armazenam energia. Ao contrário dos capacitores, os indutores são limitados em quanto tempo podem armazenar energia porque a energia é armazenada em um campo magnético, que entra em colapso quando a energia é removida.
O principal uso dos indutores como armazenamento de energia é em fontes de alimentação comutadas, como a fonte de alimentação em um PC. Nas fontes de alimentação chaveadas mais simples e não isoladas, um único indutor é usado no lugar de um transformador e um componente de armazenamento de energia. Nesses circuitos, a relação entre o tempo em que o indutor é energizado e o tempo em que não é energizado determina a relação de tensão de entrada para saída.
