Bobina de carga
Una bobina de carga o bobina de carga es un inductor que se inserta en un circuito electrónico para aumentar su inductancia . El término se originó en el siglo XIX para los inductores utilizados para evitar la distorsión de la señal en cables de transmisión telegráfica de larga distancia. El término también se usa para inductores en antenas de radio , o entre la antena y su línea de alimentación , para hacer que una antena eléctricamente corta resuene en su frecuencia de operación.
El concepto de bobinas de carga fue descubierto por Oliver Heaviside al estudiar el problema de la baja velocidad de señalización del primer cable telegráfico transatlántico en la década de 1860. Concluyó que se necesitaba inductancia adicional para evitar la distorsión de la señal transmitida por amplitud y retardo de tiempo. La condición matemática para una transmisión sin distorsiones se conoce como condición de Heaviside . Las líneas telegráficas anteriores eran terrestres o más cortas y, por lo tanto, tenían menos demoras, y la necesidad de inductancia adicional no era tan grande. Los cables de comunicaciones submarinos están particularmente sujetos al problema, pero las instalaciones de principios del siglo XX utilizan pares equilibrados a menudo se cargaban continuamente con alambre de hierro o cinta en lugar de hacerlo de forma discreta con bobinas de carga, lo que evitaba el problema de sellado.
Las bobinas de carga también se conocen históricamente como bobinas Pupin después de Mihajlo Pupin , especialmente cuando se usan para la condición Heaviside y el proceso de insertarlas a veces se llama pupinización .
Una aplicación común de las bobinas de carga es mejorar las características de respuesta de amplitud de la frecuencia de voz de los pares trenzados balanceados en un cable telefónico. Debido a que el par trenzado es un formato equilibrado , la mitad de la bobina de carga debe insertarse en cada pata del par para mantener el equilibrio. Es común que ambos devanados se formen en el mismo núcleo. Esto aumenta los enlaces de flujo , sin los cuales sería necesario aumentar el número de vueltas de la bobina. A pesar del uso de núcleos comunes, tales bobinas de carga no comprenden transformadores , ya que no proporcionan acoplamiento a otros circuitos.
La carga de bobinas insertadas periódicamente en serie con un par de cables reduce la atenuación en las frecuencias de voz más altas hasta la frecuencia de corte del filtro de paso bajo formado por la inductancia de las bobinas (más la inductancia distribuida de los cables) y la capacitancia distribuida entre los cables. Por encima de la frecuencia de corte, la atenuación aumenta rápidamente. Cuanto menor sea la distancia entre las bobinas, mayor será la frecuencia de corte. El efecto de corte es un artefacto de usar inductores agrupados . Con los métodos de carga que utilizan inductancia distribuida continua, no hay corte.
Sin bobinas de carga, la respuesta de la línea está dominada por la resistencia y la capacitancia de la línea y la atenuación aumenta suavemente con la frecuencia. Con bobinas de carga de exactamente la inductancia correcta, ni la capacitancia ni la inductancia dominan: la respuesta es plana, las formas de onda no están distorsionadas y la impedancia característica es resistiva hasta la frecuencia de corte. La formación coincidente de un filtro de frecuencia de audio también es beneficiosa porque se reduce el ruido.
