L’article précédent parle de «perceptif» pour comprendre l’inductance, et cet article est «rationnel» pour comprendre l’inductance. Nous allons énumérer quelques formules de manuels, tout en suivant la tradition de cette colonne, nous mettrons quelques animations gif vives pour aider à comprendre.

1. L'unité d'inductance

Comme on peut le voir dans l'article précédent, l'inductance reflète la capacité d'un appareil à résister aux changements de courant. Cette "confrontation" se reflète dans le courant induit et la force électromotrice induite (également appelée: CEM arrière) sur l'inducteur.

L'unité d'inductance est Henry et le symbole est L. La définition de L = 1 Henry est: le courant change à un rythme de 1 ampère par seconde (1A / s) .Si la tension de la force électromotrice induite générée sur l'inductance est de 1V, cette inductance est de 1 Henry.

Dans les équipements de radio et de communication, l'unité d'inductance commune est nH (nanohenry), qui répond aux changements de courant de niveau MHz; dans les équipements d'alimentation et d'alimentation, l'unité d'inductance commune est μH (uH, microhenry), qui répond au courant de niveau KHz Changement; Dans l'équipement audio, l'unité d'inductance commune est mH (haoheng), qui peut gérer des changements de courant de centaines de Hz à 2 KHz.

Dans le processus de résistance aux changements de courant, l'inducteur s'accompagne de la conversion d'énergie électrique et magnétique.Plus la capacité de l'inducteur est grande, plus l'énergie qui peut être convertie et stockée est grande.

2. Changements de tension et de courant sur l'inducteur

Regardons la relation entre la tension et le courant sur l'inductance: V = -L * di / dt

Cette formule reflète que la tension de la force électromotrice induite sur l'inducteur est liée à la vitesse du changement de courant.

Dans le cas d'une constante L, plus le courant change rapidement, plus la tension de force électromotrice induite générée est élevée. Surtout lorsque le commutateur de circuit est ouvert ou fermé, le changement instantané de courant peut provoquer l'apparition d'étincelles à la place du commutateur de circuit. Court, mais pas forcément gros en énergie).

Nous construisons un circuit composé d'inductance, de résistance et de puissance (onde carrée périodique), comme indiqué ci-dessous:

Un voltmètre est connecté en parallèle à chaque appareil pour une visualisation facile de la forme d'onde. En particulier, grâce à la tension aux bornes de la résistance, le courant aux bornes du circuit peut être estimé (loi d'Ohm). L'alimentation est une onde carrée périodique de 10 V maximum, 0 V minimum et 100 Hz.

Jetons un coup d'œil aux changements de tension et de forme d'onde de courant sur l'inducteur:

Parmi eux, la forme d'onde verte représente le changement de tension d'alimentation; la forme d'onde jaune représente le changement de tension de l'inducteur; la forme d'onde bleue représente le changement de tension de résistance et reflète également le changement de courant sur l'ensemble du circuit.

Lorsque l'alimentation passe de 0 V à> 10 V, la tension de l'inducteur génère une impulsion positive (changement soudain de tension), la polarité de cette impulsion est opposée à la polarité de la tension d'alimentation. Parce que la tension de l'inducteur affaiblit l'influence de la tension d'alimentation, le courant n'augmente pas soudainement.Le courant de l'ensemble du circuit commence à partir de 0A et augmente progressivement (le courant ne peut pas changer soudainement) jusqu'à ce qu'il atteigne un état stable.

Lorsque l'alimentation passe de 10 V à> 0 V, la tension de l'inducteur génère une impulsion négative (changement soudain de tension), la polarité de cette impulsion est la même que la polarité de la tension d'alimentation. Étant donné que la tension de l'inducteur continue l'influence de la tension d'alimentation, le courant ne diminue pas soudainement. Le courant de l'ensemble du circuit commence à 1A (10V / 10Ω) et diminue progressivement (le courant ne peut pas changer soudainement) jusqu'à ce qu'il atteigne un état stable.

Ceci est cohérent avec ce que nous avons dit dans l'article précédent que l'inductance est un dispositif inertiel dans le domaine de l'électromagnétique. Il n'aime pas que le courant change et utilise toujours sa propre énergie pour maintenir l'état d'origine du courant.

Notez qu'il n'y a pas d'appareils de commutation délibérément placés dans ce circuit, même lorsque la tension d'alimentation est d'au moins 0V, l'ensemble du circuit est allumé. Mais si vous mettez un interrupteur dans le circuit, la situation où l'interrupteur est éteint est différente de la situation où l'alimentation est de 0V, nous l'analyserons plus tard. Vous pouvez imaginer que l'inductance agit comme un dispositif inertiel de courant.Si le circuit est soudainement déconnecté et que le courant n'a pas de boucle, que va-t-il se passer?

Troisièmement, la constante de temps de l'inductance

Dans le circuit LR, en réponse aux changements d'excitation externe (CC), il faut un certain processus pour que la tension et le courant de l'inducteur atteignent un état stable, et sa forme d'onde se conforme au changement exponentiel:

La constante de temps τ = L / R. Après 5 τ, la tension et le courant de l'inducteur ont tendance à être stables, en particulier pour le courant continu, à ce moment l'inducteur équivaut à un court-circuit, et le courant atteint le maximum Imax = V / R.

Dans le processus d'atteindre un état stable, l'inducteur stocke également de l'énergie (convertissant l'énergie électrique en énergie magnétique, correspondant au changement de puissance d'excitation mentionné ci-dessus de 0V-> 10V) ou libérant de l'énergie (conversion d'énergie magnétique en énergie électrique, correspondant à l'alimentation d'excitation susmentionnée de 10V- > 0V change). Cette constante est donc également appelée constante de temps de charge et de décharge.

Quatrièmement, l'impédance de la réactance inductive inductive

Tout comme la capacité, l'impédance est nécessaire pour mesurer les performances de l'inductance sous différentes fréquences d'excitation. En particulier, pour les circuits inductifs purs, l'impédance est la réactance inductive.

La formule de calcul de l'inductance et de l'inductance est X = 2π * f * L. Plus la fréquence est élevée, plus la réactance inductive est importante.

Par exemple, si nous augmentons l'excitation de l'alimentation électrique de la figure 2 de 100 Hz à 1 KHz, que se passera-t-il?

Dans ce circuit, à mesure que la fréquence augmente, cela signifie que l'impédance de l'inducteur devient plus grande, de sorte que plus de tension peut être distribuée à l'inductance et moins de tension est distribuée à la résistance. D'un autre point de vue, si une résistance est une charge, n'est-ce pas un circuit abaisseur?

5. Comparaison de l'inductance et de la capacité (formule)

Listons la comparaison de l'inductance et de la capacité pour vous aider à vous souvenir:

(Après le texte intégral, la formule dans le manuel est vraiment importante)