La costante di tempo di un induttore

Ora sappiamo che la corrente non può cambiare istantaneamente in un induttore perché affinché ciò avvenga, la corrente dovrebbe cambiare di una quantità finita in tempo zero, il che comporterebbe che il tasso di variazione della corrente sia infinito, di / dt=∞, rendendo infinita anche la fem indotta e le tensioni infinite non esistono. Tuttavia, se la corrente che scorre attraverso un induttore cambia molto rapidamente, come con il funzionamento di un interruttore, è possibile indurre alte tensioni attraverso la bobina degli induttori.

Considera il circuito di un induttore puro a destra. Con l'interruttore (S1) aperto, nessuna corrente scorre attraverso la bobina dell'induttore. Poiché nessuna corrente scorre attraverso l'induttore, la velocità di variazione della corrente (di / dt) nella bobina sarà zero. Se il tasso di variazione della corrente è zero, non vi è alcuna back-emf autoindotta, (VL=0) all'interno della bobina dell'induttore.

Se ora chiudiamo l'interruttore (t=0), una corrente scorrerà attraverso il circuito e salirà lentamente fino al suo valore massimo ad una velocità determinata dall'induttanza dell'induttore. Questo tasso di corrente che fluisce attraverso l'induttore moltiplicato per l'induttanza degli induttori in Henry's, si traduce in una fem autoindotta a valore fisso che viene prodotta attraverso la bobina come determinato dall'equazione di Faraday sopra, VL=-Ldi / dt.

Questa emf autoindotta attraverso la bobina degli induttori, (VL) combatte contro la tensione applicata fino a quando la corrente raggiunge il suo valore massimo e viene raggiunta una condizione di stato stazionario. La corrente che ora scorre attraverso la bobina è determinata solo dalla resistenza CC o "pura" degli avvolgimenti delle bobine poiché il valore di reattanza della bobina è sceso a zero perché la velocità di variazione della corrente (di / dt) è zero in un condizione di stato stazionario. In altre parole, in una bobina reale esiste solo la resistenza CC delle bobine per opporsi al flusso di corrente attraverso se stessa.

Allo stesso modo, se l'interruttore (S1) è aperto, la corrente che scorre attraverso la bobina inizierà a scendere ma l'induttore combatterà nuovamente contro questo cambiamento e proverà a mantenere la corrente che scorre al suo valore precedente inducendo un'altra tensione nell'altra direzione. La pendenza della caduta sarà negativa e sarà correlata all'induttanza della bobina come mostrato di seguito.

Corrente e tensione in un induttore

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