Indutores em circuitos AC / DC explicados

A postagem explica a resposta dos indutores às tensões DC e AC, bem como quando aplicados com capacitores que costumam ser usados ​​como parte complementar de um indutor.

Propriedades do indutor

Os indutores são conhecidos por sua propriedade de armazenar energia elétrica neles na forma de energia magnética. Isso ocorre quando um indutor é aplicado com uma corrente elétrica dentro de um circuito fechado.

O indutor responde armazenando a energia elétrica dentro dele para a polaridade instantânea inicial particular da corrente e libera a energia armazenada de volta para o circuito assim que a polaridade da corrente é invertida ou o fornecimento elétrico é desligado.

Isso se assemelha a um capacitor funcionando, embora de forma oposta, uma vez que os capacitores não respondem ao pico de corrente inicial, em vez de armazená-lo gradualmente.

Portanto, indutores e capacitores complementam cada um quando usados ​​juntos em um circuito eletrônico.

Indutor com capacitor

Um indutor basicamente se comportará e produzirá um curto sobre si mesmo quando submetido a um DC, enquanto oferece uma resposta oposta ou restritiva quando aplicado com um AC.

A magnitude dessa resposta ou força oposta de um indutor a uma corrente alternada ou CA é chamada de reatância do indutor.

A reatância acima dependerá da magnitude da frequência e da corrente da CA, e será diretamente proporcional a elas.

Os indutores geralmente também são chamados de bobinas, já que todos os indutores são compostos principalmente de bobinas ou voltas de fios.

A propriedade discutida acima de um indutor que envolve fundamentalmente a oposição de entradas de corrente instantâneas através dele é denominada como a indutância de um indutor.

Esta propriedade de um indutor tem muitas aplicações potenciais em circuitos eletrônicos, como para suprimir altas frequências, suprimir correntes de surto, para compensar ou aumentar tensões, etc.

Devido a esta natureza supressora dos indutores, eles também são chamados de “chokes”, que se referem ao efeito de “choques” ou a supressão criada por esses componentes para eletricidade.

Indutores e capacitores em série

Conforme indicado acima, um capacitor e um indutor que são complementares entre si, podem ser conectados em série ou em paralelo para a obtenção de alguns efeitos muito úteis.

O efeito refere-se particularmente ao recurso de ressonância desses componentes em uma frequência particular que pode ser específica para essa combinação.

Quando conectado em série, conforme mostrado na figura abaixo, a combinação ressoa em uma determinada frequência dependendo de seus valores, o que resulta na criação de uma impedância mínima através da combinação.

Enquanto o ponto de ressonância não for alcançado, a combinação apresenta uma impedância muito alta em si mesma.

Impedância refere-se à propriedade oposta a AC, semelhante à resistência que faz o mesmo, mas com DC.

Capacitor indutor em paralelo

Quando conectado em paralelo (ver figura abaixo), a resposta é exatamente o oposto, aqui a impedância torna-se infinita no ponto ressonante e enquanto este ponto não for alcançado o circuito oferece impedância extremamente baixa para a corrente seguinte.

Agora podemos imaginar por que em circuitos tanque, a corrente em tal combinação se torna a mais alta e ótima no momento em que um ponto de ressonância é alcançado.

Resposta dos indutores para uma fonte CC

Conforme discutido nas seções acima, quando um indutor é submetido a uma corrente com uma polaridade específica, ele tenta se opor a ela enquanto está sendo armazenado dentro do indutor na forma de energia magnética.

Esta resposta é exponencial, o que significa que varia gradualmente com o tempo, durante o qual a resistência do indutor é máxima no início da aplicação DC e gradualmente reduz e se move em direção à resistência zero com o tempo, eventualmente atingindo zero ohm após algum tempo especificado, dependendo da magnitude da indutância (diretamente proporcional).

A resposta acima pode ser visualizada através do gráfico apresentado a seguir. A forma de onda verde mostra a resposta da corrente (Amp) através do indutor quando uma CC aplicada a ele.

Pode ser visto claramente que a corrente é zero através do indutor no início e aumenta gradualmente até o valor máximo conforme armazena a energia magneticamente.

A linha marrom indica a voltagem através do indutor para o mesmo. Podemos testemunhar que ele atinge o máximo no instante da ligação, que gradualmente diminui até o valor mais baixo durante o armazenamento de energia do indutor.

Resposta do indutor para tensões AC

Uma CA ou corrente alternada nada mais é do que uma CC mudando sua polaridade em uma determinada taxa, também chamada de frequência.

Um indutor responderá a uma CA exatamente da maneira explicada acima, no entanto, uma vez que estaria sujeito a uma polaridade em constante mudança em uma determinada frequência, o armazenamento e a liberação de energia elétrica dentro do indutor também corresponderão a esta frequência, resultando em uma oposição a o atual.

Essa magnitude ou impedância pode ser assumida como a média ou o valor RMS desse dar e receber contínuo de energia elétrica através do indutor.

Portanto, em suma, a resposta do indutor para CA seria idêntica à de um resistor em um circuito CC.