Cómo medir la inductancia

La inductancia es la capacidad de una bobina para evitar que una corriente eléctrica fluya a través de ella. Una bobina inductora puede detener una corriente de manera que una diferente pueda fluir. Por ejemplo, los televisores y las radios utilizan la inductancia para recibir y sintonizar diferentes canales. Por lo general, la inductancia se mide en unidades que se conocen como milihenrios o microhenrios y comúnmente se miden con un generador de frecuencia y un osciloscopio o un multímetro LCM. También se puede calcular a través de una pendiente de voltaje-corriente que mide el cambio en la corriente eléctrica que atraviesa la bobina.

Método 1

Método 1 de 3:
Utilizar un reóstato para determinar la inductancia

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Escoge un reóstato de 100 ohmios con 1 % de resistencia. Los reóstatos cuentan con bandas de colores que pueden ayudarte a distinguirlos. Un reóstato de 100 ohmios contará con una banda marrón, negra y marrón. La banda final en el otro extremo también será marrón para representar el 1 % de resistencia. Si tienes muchos reóstatos para escoger, debes decidirte por uno que presente un valor de resistencia conocido.^{[1]
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Fuente de investigación}
- Los reóstatos se etiquetan cuando son nuevos, pero pueden ser fáciles de confundir una vez que se encuentran fuera del empaque. Siempre debes probar la inductancia utilizando un reóstato con el que estés familiarizado para asegurarte de conseguir un resultado preciso.
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Conecta la bobina inductora en serie con la resistencia. En serie significa que la corriente atraviesa la bobina una tras otra. Comienza a configurar un circuito colocando la bobina y el reóstato una al lado del otro. Asegúrate de que hagan contacto con una terminal. Para finalizar el circuito, también debes hacer que los cables de alimentación toquen los extremos expuestos del reóstato y el inductor.^{[2]
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Fuente de investigación}
- Compra cables de alimentación en una ferretería o a través de internet. Por lo general, serán rojos y negros para que puedas distinguirlos con facilidad. Toca el cable rojo con el extremo expuesto del reóstato y el cable negro con el extremo opuesto del inductor.
- Si aún no cuentas con uno, considera conseguir una placa de prueba. Los agujeros en el tablero ayudan mucho a conectar los cables y los componentes.
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Conecta un generador de funciones y un osciloscopio al circuito. Toma los cables de salida del generador de funciones y conéctalos al osciloscopio. Luego, enciende ambos dispositivos para asegurarte de que estén funcionando. Una vez que ambos estén encendidos, toma el cable de salida rojo del generador de funciones y conéctalo al cable de alimentación rojo en tu circuito. Conecta el cable de entrada negro del osciloscopio al cable negro en el circuito.^{[3]
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Fuente de investigación}
- Un generador de funciones es un equipo de prueba eléctrica que envía ondas eléctricas a través del circuito y te permite controlar la señal que se mueve a través de la bobina para que puedas calcular con precisión la inductancia.
- El osciloscopio se utiliza para detectar y mostrar el voltaje de la señal que atraviesa el circuito. Lo necesitas para visualizar la señal que estás configurando con el generador de funciones.
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Haz que una corriente atraviese el circuito con el generador de funciones. Este generador simula las corrientes que el inductor y el reóstato recibirían si realmente se estuvieran utilizando. Utiliza la perilla de control en el dispositivo para iniciar la corriente. Trata de configurar el generador en aproximadamente 100 o 50 ohmios. Asegúrate de que el generador esté configurado en ondas sinusoidales para que detectes grandes ondas curvas que fluyen de manera constante por la pantalla.^{[4]
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Fuente de investigación}
- Accede a la configuración del generador para cambiar el tipo de onda. Los generadores de funciones pueden emitir ondas cuadradas, ondas triangulares y otras variedades que no sirven para calcular la inductancia.
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Controla el voltaje de entrada y el voltaje del reóstato sobre la pantalla. Observa la pantalla del osciloscopio para detectar un par de ondas sinusoidales. Una onda será controlable a través del generador de funciones y la otra más pequeña provendrá de donde el inductor se encuentra con el reóstato. Ajusta la frecuencia del generador de funciones para que el voltaje de unión que aparece sobre la pantalla sea la mitad del voltaje de entrada original.^{[5]
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Fuente de investigación}
- Por ejemplo, configura la frecuencia del generador de manera que el voltaje entre los picos de ambas ondas aparezca como 1 V, que detectarás en el osciloscopio. Luego, cámbialo hasta que el voltaje sea 0,5 V.
- El voltaje de unión es la diferencia entre las ondas sinusoidales en el osciloscopio. Necesitas que sea la mitad del voltaje original del generador de señales.
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Busca la frecuencia de la corriente del generador funcional. Este detalle se mostrará sobre el osciloscopio. Verifica los números en la parte inferior de la lectura para detectar uno en kilohercios o kHz. Debes tener en cuenta este número, ya que tendrás que utilizarlo en un cálculo para encontrar la inductancia.^{[6]
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Fuente de investigación}
- Si necesitas convertir hertzios (Hz) a kilohercios, recuerda que 1 kHz = 1,000 kHz. Por ejemplo, 1 Hz / 1,000 kHz = 0,001 kHz.
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Calcula la inductancia utilizando una fórmula matemática. Utiliza la fórmula L = R * sqrt(3) / (2 * pi * f). “L” es la inductancia, por lo que necesitas la resistencia (R) y la frecuencia (f) que calculaste anteriormente. Otra opción es digitar tus medidas en una calculadora de inductancia (por ejemplo, la que se encuentra en https://daycounter.com/Articles/How-To-Measure-Inductance.phtml).^{[7]
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Fuente de investigación}
- Comienza por multiplicar la resistencia del reóstato por la raíz cuadrada de 3. Por ejemplo, 100 ohmios x 1,73 = 173.
- Luego, multiplica 2, pi y la frecuencia. Por ejemplo, si la resistencia fue 20 kHz: 2 * 3,14 * 20 = 125,6.
- Por último, divide el primer número por el segundo. En este caso, 173 / 125,6 = 1,38 milihenrios (mH).
- Para convertir milihenrios en microhenrios (uH), multiplica por 1,000: 1,38 x 1,000 = 1378 uH.

Método 2

Método 2 de 3:
Medir con un medidor LCR

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Conecta el medidor LCR y espera a que se encienda. Un medidor LCR básico es muy similar a un multímetro que normalmente se utiliza para medir cosas como el voltaje y la corriente. La mayoría de los medidores son portátiles con una pantalla de lectura que muestra un 0 después de presionar el botón de encendido. Si no muestra el 0, debes presionar el botón de reinicio para configurar el medidor en 0.^{[8]
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Fuente de investigación}
- También existen máquinas electrónicas más grandes que facilitan el proceso de prueba aún más de lo normal. A menudo, cuentan con espacio para que conectes la bobina inductora para conseguir un resultado más preciso.
- Los multímetros no se pueden utilizar para medir la inductancia, ya que no tienen la capacidad. Sin embargo, por fortuna, los medidores LCR portátiles de bajo costo están disponibles en internet.
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Configura el medidor LCR para medir la inductancia (L). Un medidor LCR puede tomar varias medidas, que se enumeran en el dial. “L” significa inductancia, por lo que es el dato que necesitas. Para los medidores manuales, debes girar el dial para apuntar a “L”. Si vas a utilizar un dispositivo electrónico, debes presionar los botones en la pantalla para configurar la máquina en “L”.^{[9]
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Fuente de investigación}
- Los medidores LCR presentan múltiples configuraciones, así que asegúrate de utilizar el correcto. La configuración “C” es para capacitancia y “R” para resistencia.
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Configura el medidor a 100 kHz a 1 voltio. Por lo general, los medidores LCR ofrecen varias configuraciones de prueba diferentes. La prueba de inductancia más baja suele ser aproximadamente 200 uH. Si vas a configurar un medidor de mesa, 100 kHz a 1 voltio es perfecto para la mayoría de los dispositivos.^{[10]
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Fuente de investigación}
- El uso de una configuración incorrecta vuelve la prueba más imprecisa. La mayoría de los medidores LCR están diseñados para probar con una corriente baja, pero aún debes evitar hacer que la corriente se vuelva más fuerte de lo que la bobina inductora puede manejar.
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Conecta los cables al medidor LCR. El medidor contará con un cable negro y rojo como un multímetro. El cable rojo se encaja en el enchufe marcado como positivo, mientras que el negro se encaja en el enchufe marcado como negativo. Toca los cables a los extremos del terminal del dispositivo que vas a probar para comenzar a enviar una corriente a través de él.^{[11]
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Fuente de investigación}
- Algunos medidores LCR presentan una ranura donde puedes enchufar objetos de prueba como condensadores y bobinas. Encaja las terminales del dispositivo en los enchufes para probarlo.
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Revisa la pantalla para verificar la inductancia. Los dispositivos LCR realizan pruebas de inductancia casi de forma instantánea. Deberías notar que la lectura sobre la pantalla cambia de inmediato y te muestra un número en microhenrios (uH). Una vez que tengas el número, puedes apagar el medidor y retirar el dispositivo.

Método 3

Método 3 de 3:
Calcular la inductancia sobre una pendiente de voltaje-corriente

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Conecta la bobina inductora a una fuente de voltaje pulsado. La forma más sencilla de conseguir una corriente pulsada es mediante la compra de un generador de impulsos, que funciona de manera similar a un generador de funciones regulares y se conecta a un circuito de la misma forma. Conecta el cable de salida del generador a un cable de alimentación rojo que es necesario que conectes a un reóstato de detección.^{[12]
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Fuente de investigación}
- Otra forma de conseguir un pulso es construyendo el circuito para crear el tuyo. Puedes dañar los dispositivos electrónicos cercanos, así que debes tener cuidado al utilizarlo.
- Los generadores de pulso te brindan más control sobre la corriente que un circuito personalizado, así que confía en un generador si tienes uno disponible.
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Configura los monitores de corriente con un reóstato de detección y un osciloscopio. Vas a necesitar un reóstato de detección de corriente para colocarlo en el circuito. Colócalo detrás del inductor, asegurándote de que las terminales se toquen antes de conectar un cable de alimentación rojo al extremo opuesto. Luego, agrega el osciloscopio conectando su cable de entrada negro a un cable de alimentación negro conectado al extremo del inductor.^{[13]
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Fuente de investigación}
- Prueba los monitores después de conectar todo en su lugar. Si todo funciona, vas a detectar movimiento sobre la pantalla del oscilador cuando la corriente pulsada se active.
- Un reóstato de detección de corriente es un tipo especial de reóstato que consume una cantidad mínima de energía. Además, se conoce como reóstato de derivación y es necesario para conseguir una lectura de voltaje precisa.
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Establece el ciclo del pulso al 50 % o menos. Observa el pulso mientras se mueve por la pantalla del osciloscopio. Los puntos altos de la onda indican cuando el pulso está activo. Esos puntos altos deben tener aproximadamente la misma longitud que los puntos bajos. El ciclo del pulso es la longitud de una onda completa sobre el osciloscopio.^{[14]
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- Por ejemplo, el pulso podría estar activo 1 segundo y luego apagado 1 segundo. El patrón de onda sobre la pantalla se vería muy consistente, ya que el pulso solo está activo la mitad del tiempo.
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Lee la corriente máxima y la cantidad de tiempo entre pulsos de voltaje. Debes verificar el osciloscopio para detectar estas mediciones. La corriente máxima es la cresta de la onda más alta que verás sobre la pantalla y se medirá en amperios. El tiempo entre estas crestas se mostrará en microsegundos. Una vez que tengas ambas mediciones, puedes calcular la inductancia.^{[15]
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- Existen 1 000 000 de microsegundos en un segundo. Si necesitas convertirlos a segundos, debes dividir los microsegundos por 1 000 000.
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Multiplica el voltaje y la longitud de los pulsos. Utiliza la fórmula L = V*Ton/Ipk para calcular la inductancia. Todos los números necesarios deben encontrarse sobre el osciloscopio. “V” representa el voltaje emitido por los pulsos, “Ton” representa el tiempo entre cada pulso y “lpk” significa la corriente máxima que mediste anteriormente.^{[16]
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- Por ejemplo, si se emite un pulso de 50 voltios cada 5 microsegundos: 50 x 5 = 250 voltios-microsegundos.
- Otra opción es digitar los números en una calculadora, como la que se encuentra en https://daycounter.com/Articles/How-To-Measure-Inductance.phtml.
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Divide el producto por el pico de corriente para conseguir la inductancia. Consulta la lectura del osciloscopio para determinar la corriente máxima. Conéctalo con la fórmula para finalizar con éxito el cálculo.
- Por ejemplo, 250 voltios-microsegundos / 5 amperios = 50 microhenrios (mH).
- Aunque los cálculos parecen bastante simples, la configuración de la medida es más compleja que en otros métodos. Una vez que todo esté funcionando, te resultará muy sencillo descubrir la inductancia.

Consejos

Las bobinas más largas tienden a presentar menor inductancia que las más cortas debido a su forma.
Cuando un grupo de inductores está conectado en una serie, su inductancia total es la suma de cada inductor.
Si conectas un grupo de inductores paralelos entre sí, la inductancia total es mucho menor de lo habitual. Tendrás que dividir 1 por cada inductancia, sumar el total y luego dividir 1 por ese número.
Los inductores se pueden construir como bobinas de barra, núcleos en forma de anillo o una película delgada. Cuantas más vueltas o área tenga la bobina, mayor será su inductancia.

Advertencia

Los medidores de inductancia de calidad pueden ser costosos y poco comunes. Además, los medidores LCR asequibles suelen medir a baja corriente, por lo que no sirven para probar inductores grandes.