Uma Indutância Ideal conectada à corrente alternada
Como você pode ver, a corrente através da bobina está 90º fora de fase - e atrasada. Por quê?
Indutor ideal conectado à tensão CA - fase entre a corrente e a tensão
O fluxo de corrente que muda periodicamente gera um campo magnético que muda periodicamente. Este campo magnético alternado, por sua vez, gera uma tensão de indução que é oposta à sua causa (de acordo com a regra de Lenz) - ou seja, a tensão de alimentação.
Com corrente senoidal, a inclinação ou taxa de variação é máxima no corte com o nível zero. A auto-indução da bobina deve, portanto, atingir seu máximo também en nesses pontos.
Em contraste, a taxa de variação da corrente no máximo ou mínimo da curva de corrente tem o valor 0. A tensão de autoindução é, portanto, também 0.
Indutor real conectada a corrente alternada
Um índutor real esta conectada primeiro à tensão CC, depois à tensão CA. Você pode ver que com a tensão CA, a corrente máxima de 1 A só é alcançada com uma tensão mais alta. Portanto, uma resistência adicional deve aparecer na tensão alternada.
Além disso, pode-se ver que a corrente diminui significativamente com a tensão alternada assim que um núcleo de ferro é inserido na bobina. Isto não tem influência sobre a tensão DC.
Todos os índutores reais têm alguma resistência indesejada devido a resistência óhmica da bobina. Assim, a resistência total é uma combinação da resistência óhmica e da Reatância indutiva:
Resistência total ou Impedância de um Indutor real
Qual é a diferença entre uma Indutância Ideal e uma Indutor real?
A bobina ideal tem apenas uma reatância indutiva (XL = 2 π f L). A bobina real leva em conta a resistência do fio.
No circuito equivalente de um índutor real, a resistência óhmica e a reatância estão em série. No entanto, a resistência total ou ipedância é determinada usando Pitágoras. O pitágoras pode ser aplicado a triângulos rectos. Este triângulo de resistência, assim como o triângulo de potência, pode ser derivado do triângulo de tensão:
Diagrama de circuito equivalente de um indutor real
No diagrama de circuito equivalente de um índutor real, a resistência óhmica e a reatância são conectadas em série. Entretanto, a resistência total ou impedância é determinada por Pitágoras. O pitágoras pode ser aplicado a triângulos rectos em ângulo recto. Este triângulo de resistência, como o triângulo das potências, pode ser derivado do triângulo das tensões:
Indutor real - Triângulo das Resistências e das Potências
Nota: Como a corrente I é a variável comum de um circuito em série, cada lado do triângulo das tensões pode ser multiplicado ou dividido pela a corrente I. Isto gera dois triângulos equiláteros.
Exercícios - bobina (indutância) em corrente alternada
Exercício 1
Uma bobina real tem uma resistência ôhmica (resistência do fio) e uma reatância. Para determinar estas duas resistências, a bobina (ver circuito de medição) é conectada a uma tensão DC de 30 V e depois a uma tensão CA de 50 V / 50 Hz. A corrente é de 2,5 A em cada caso. Determine
- A resistência ôhmica R e a reatância indutiva Xbl a 50 Hz.
- A indutância L
- O ângulo de fase para tensão alternada.
Bobina real - como determinar as resistências
