La bobina, al igual que el condensador, es un componente fundamental en los circuitos eléctricos, pero en lugar de almacenar energía en forma de voltaje, almacena energía en forma de campo magnético. Esto ocurre cuando una corriente eléctrica pasa a través de la bobina, creando un campo magnético alrededor de ella. La bobina está formada por un hilo conductor enrollado en espiral, y su capacidad para almacenar energía se mide en henrios (H). A continuación, se puede visualizar una bobina y su funcionamiento básico:
Las fórmulas para la carga y descarga en una bobina son las siguientes:
Q(t) = L * (1 - e-t / (L / R))
Q(t): Carga almacenada en la bobina en el tiempo t.
L: Inductancia de la bobina en Henrios (H).
R: Resistencia del circuito en Ohmios (Ω).
t: Tiempo en segundos (s).
e: Base del logaritmo natural (aproximadamente 2.71828).
V(t) = R * e-t / (L / R)
V(t): Voltaje a través de la bobina en el tiempo t.
R: Resistencia del circuito en Ohmios (Ω).
L: Inductancia de la bobina en Henrios (H).
t: Tiempo en segundos (s).
e: Base del logaritmo natural (aproximadamente 2.71828).
Para ilustrar cómo aplicar la fórmula de carga en una bobina, consideremos el siguiente ejemplo:
Supongamos que tenemos una bobina con una inductancia de 2 Henrios (H) y una resistencia en el circuito de 10 Ohmios (Ω). Queremos calcular la carga almacenada en la bobina después de 5 segundos (s). Usamos la fórmula:
Q(t) = L * (1 - e-t / (L / R))
Reemplazamos los valores:
Q(5) = 2 * (1 - e-5 / (2 / 10))
Para calcular el valor, primero resolvemos el exponente:
e-5 / (2 / 10) = e-25 ≈ 0.000002
Luego, la carga almacenada en la bobina después de 5 segundos es:
Q(5) = 2 * (1 - 0.000002) ≈ 2 * 0.999998 ≈ 1.999996 C
Esto indica que, después de 5 segundos, la bobina habrá almacenado aproximadamente 1.999996 Coulombs de carga.