Descreva Circuito Indutores e calcular o seu armazenamento de energia magnética
Em circuitos, indutores resistir a mudanças instantâneas em energia magnética atual e loja. Indutores são dispositivos eletromagnéticos que encontram uso pesado em radiofrequência circuitos (RF). Eles servem como RF # 147 bobinas, sinais # 148- bloqueio de alta frequência.
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Esta aplicação de circuitos indutor é chamada filtragem. filtros eletrônicos seleccionar ou bloquear qualquer freqüências o usuário escolhe.
Descreva um indutor
capacitores ao contrário, que são dispositivos eletrostáticos, indutores são dispositivos eletromagnéticos. Considerando capacitores evitar uma mudança instantânea na tensão, indutores evitar uma mudança brusca na corrente. Indutores são fios enrolados em várias laçadas para formar bobinas. Na verdade, o símbolo do indutor se parece com uma bobina de fio, como mostrado aqui.
A corrente fluindo através de um fio cria um campo magnético, e as linhas de campo magnético cercar o fio ao longo do seu eixo. A concentração ou a densidade das linhas de campo magnético é chamado fluxo magnético. A forma em espiral de indutores aumenta o fluxo magnético que ocorre naturalmente quando a corrente flui através de um fio linear. Quanto maior for o fluxo, maior é a indutância.
Se você precisava de um circuito que a energia armazenada mais magnético, você pode obter valores de indutância ainda maiores através da inserção de ferro na bobina de fio.
Aqui está a equação de definição para o indutor:
onde a indutância eu é uma constante medida em henries (H). Aqui é a mesma equação em forma gráfica.
A figura mostra a i-v característica de um indutor, em que o declive da linha é o valor da indutância.
A equação anterior diz que a tensão através do indutor depende da taxa de variação da corrente. Em outras palavras, não há alteração na corrente do indutor significa que não há tensão através do indutor. Para criar tensão sobre o indutor, atual deve mudar sem problemas. Caso contrário, uma mudança instantânea na atual criaria uma tensão humongous sobre o indutor.
Pense indutância eu como uma constante de proporcionalidade, como um resistor atua como uma constante na lei de Ohm. Esta noção de lei de Ohm para indutores (e capacitores) torna-se útil quando você começar a trabalhar com fasores.
Para expressar a corrente através do indutor, em termos de tensão, a integrar a equação anterior como se segue:
O segundo mandato nesta equação é a corrente inicial no indutor no momento t = 0.
Encontre o armazenamento de energia de um indutor atraente
Para encontrar a energia armazenada no indutor, é necessário o seguinte definição de potência, que se aplica a qualquer dispositivo:
o subscrito eu indica um dispositivo indutor. Substituindo a tensão para um indutor na equação de energia dá-lhe o seguinte:
A energia Weu(T) armazenado por unidade de tempo é o poder. Integrando a equação anterior dá-lhe a energia armazenada em um indutor:
A equação de energia implica que a energia no indutor é sempre positivo. O indutor absorve energia de um circuito quando armazenamento de energia, e o indutor libera a energia armazenada na entrega de energia para o circuito.
Para visualizar a relação de corrente e energia mostrada aqui, que mostra a corrente como uma função do tempo e da energia armazenada no indutor.
Isto também mostra como você pode obter a corrente do relacionamento indutor entre corrente e tensão.
Calcule indutância total de série e em paralelo indutores
Indutores ligados em série ou em paralelo ligados pode ser reduzido para um único indutor. Dê uma olhada no circuito com três indutores série mostrados no diagrama superior.
Porque os indutores estão ligados em série, eles têm as mesmas correntes:
Eu1(T) = I2(T) = I3(T) = I (t)
Adicione-se as tensões dos indutores da série para obter a tensão de rede v (t), do seguinte modo:
Por indutores da série, você tem uma indutância equivalente a
euEQ = L1 + eu2 + eu3
Para uma ligação paralela de indutores, aplicar a lei das correntes de Kirchhoff (KCL) no diagrama inferior da figura. KCL diz que a soma das correntes de entrada e corrente de saída de cada nó é igual a 0, o que lhe dá
Porque você tem a mesma tensão v (t) em cada uma das indutores paralelos, você pode reescrever a equação como
Esta equação mostra como você pode reduzir os indutores paralelos a um único indutor:
