Uma bobina (Indutor) e um resistor ligados em série, conforme mostra a figura 1, formam um circuito LR.
Supondo inicialmente que neste circuito a chave S1 esteja aberta, a corrente circulante será nula. Não haverá campo magnético criado pelo indutor.
No instante em que o interruptor é fechado, a corrente tende a se estabelecer circulando pelo resistor e pelo indutor onde vai criar um campo magnético.
No entanto, o campo magnético que a corrente tende a criar, tem linhas de força que se expandem e que cortam as espiras do próprio indutor de modo a induzir uma corrente que se opõe àquela que está sendo estabelecida.
O resultado disso é que inicialmente a corrente no indutor encontra uma forte oposição, ou seja, encontra uma forte resistência que diminui consideravelmente sua intensidade.
Fazendo um gráfico para visualizar melhor o que ocorre, vemos que no instante em que a chave (S1) é fechada a corrente é praticamente nula. Somente à medida que as linhas do campo magnético criado pela bobina vão se expandindo é que sua oposição à corrente diminui e ela pode aumentar de intensidade.
Como no caso do capacitor, temos para a corrente uma curva de crescimento exponencial que é mostrada na figura 2.
Também neste caso teoricamente a corrente nunca atinge o máximo que é o valor dado apenas pelo resistor.
A constante de tempo de circuito é obtida quando multiplicamos o valor da indutância do indutor em henry (H) pelo valor do resistor em ohms (W).
t = L x R
Numericamente este valor nos diz, depois de quanto tempo a partir do instante em que fechamos a chave que a corrente atinge 63% do valor máximo.
Do mesmo modo, partindo de um circuito em que a corrente seja máxima no indutor e que momentaneamente seja comutada, conforme mostra a figura 3, a constante de tempo RL também nos dá uma informação importante.
Com a interrupção da corrente, as linhas do campo magnético se contraem induzindo uma corrente que vai circular pelo resistor, dissipando assim a energia existente no circuito na forma de calor.
Temos então um circuito de “descarga do indutor” mostrado na figura 3.
A corrente induzida é inicialmente alta e gradualmente vai caindo, obtendo-se um gráfico conforme mostra a figura 4.
Neste gráfico o ponto que corresponde ao produto L x R nos fornece o instante em que a corrente cai a 37% do valor máximo. Trata-se da constante de tempo do circuito LR.
Nas aplicações práticas, dada a dificuldade de se obter indutores de valores muito altos (o que não ocorre com os capacitores) os circuitos RL não são usados senão nos casos em que se necessitam de tempos muito pequenos de retardo para temporização ou outras aplicações.
Acima de alguns milihenries, a obtenção de um indutor já se torna problemática, pois estes componentes começam a se tornar volumosos, caros e pesados.
Os fios e as trilhas de cobre que conduzem as correntes nas placas de circuito impresso dos aparelhos eletrônicos se comportam como indutores. Tanto maior será seu valor quanto mais compridas forem e quanto mais curvas tiverem.
Isso significa que, do mesmo modo que as capacitâncias indesejáveis dos circuitos, os fios e trilhas de cobre, por apresentarem certa indutância, limitam a velocidade de funcionamento dos circuitos.
Estes fatores também são muito importantes quando vamos ligar dois dispositivos por meio de um cabo, por exemplo, o computador a uma impressora; um sensor e um circuito de controle industrial, um circuito de acionamento remoto, etc.
O fato do cabo apresentar capacitâncias e indutâncias indevidas (por menores que sejam), impede que ele funcione bem além de um certo comprimento.
As indutâncias e as capacitâncias impedem que os sinais sejam transmitidos sem deformações de um ponto a outro dos circuitos.
Do livro Curso de Eletrônica – Eletrônica Básica de Newton C. Braga
Ver também:
• Constante de tempo (160)
• Indutores (41)
• Circuitos RC (495)
• Osciladores (161)
