Què és la inductància
La inductància s'anomena element idealitzat d'un circuit elèctric en el qual s'emmagatzema l'energia d'un camp magnètic. L'emmagatzematge d'energia del camp elèctric o la conversió d'energia elèctrica en altres tipus d'energia no es produeix en ell.
El més semblant a un element idealitzat, la inductància, és un element real d'un circuit elèctric. bobina inductiva.
A diferència d'una inductància, una bobina d'inductància també emmagatzema l'energia del camp elèctric i converteix l'energia elèctrica en altres tipus d'energia, concretament calor.
Quantitativament, la capacitat dels elements reals i idealitzats d'un circuit elèctric per emmagatzemar l'energia d'un camp magnètic es caracteritza per un paràmetre anomenat inductància.
Així, el terme "inductància" s'utilitza com a nom d'un element idealitzat d'un circuit elèctric, com a nom d'un paràmetre que caracteritza quantitativament les propietats d'aquest element i com a nom del paràmetre principal d'una bobina inductiva.
Arròs. 1. Notació gràfica convencional de la inductància
Es determina la relació entre la tensió i el corrent en una bobina inductiva la llei de la inducció electromagnètica, de la qual es dedueix que quan canvia el flux magnètic que penetra la bobina inductiva, s'hi indueix una força electromotriu e, proporcional a la velocitat de canvi de l'enllaç de flux de la bobina ψ i dirigida de manera que el corrent causat per , tendeix a evitar un canvi en el flux magnètic:
e = — dψ / dt
L'enllaç de flux de la bobina és igual a la suma algebraica dels fluxos magnètics que penetren les seves espires individuals:
on N és el nombre de voltes de la bobina.
Un flux magnètic F que penetra cadascuna de les espires de la bobina, en el cas general, pot contenir dos components: el flux magnètic per a l'autoinducció Fsi i el flux magnètic dels camps externs Fvp: F — Fsi + Fvp.
El primer component és el flux magnètic causat pel corrent que flueix per la bobina, el segon està determinat per camps magnètics l'existència dels quals no està relacionada amb el corrent a la bobina: el camp magnètic terrestre, els camps magnètics d'altres bobines i imants permanents… Si el segon component del flux magnètic és causat pel camp magnètic d'una altra bobina, llavors s'anomena flux magnètic d'inducció mútua.
El flux de bobina ψ, així com el flux magnètic Φ, es poden representar com una suma de dos components: enllaç de flux d'auto-inducció ψsi i enllaç de flux de camp extern ψvp
ψ= ψsi + ψvp
e = esi + dvp,
aquí eu és l'EMF de l'autoinducció, evp és l'EMF dels camps externs.
Si els fluxos magnètics dels camps externs a la bobina inductiva són iguals a zero i només el flux autoinduït penetra a la bobina, llavors només EMF d'autoinducció.
La relació de flux d'inductància depèn del corrent que circula per la bobina. Aquesta dependència, anomenada Weber -la característica d'amperes de la bobina inductiva, té generalment un caràcter no lineal (Fig. 2, corba 1).
En un cas particular, per exemple, per a una bobina sense nucli magnètic, aquesta dependència pot ser lineal (fig. 2, corba 2).
Arròs. 2. Característiques de l'amper de Weber de la bobina inductiva: 1 — no lineal, 2 — lineal.
En unitats SI, la inductància s'expressa en henries (H).
En analitzar circuits, normalment no es té en compte el valor de l'EMF induït a la bobina, sinó la tensió als seus terminals, la direcció positiva de la qual s'escull perquè coincideixi amb la direcció positiva del corrent:
Un element idealitzat d'un circuit elèctric, la inductància, es pot veure com un model simplificat d'una bobina inductiva, que reflecteix la capacitat de la bobina per emmagatzemar l'energia d'un camp magnètic.
Per a una inductància lineal, la tensió als seus terminals és proporcional a la velocitat de canvi del corrent. Quan el corrent continu flueix per la inductància, la tensió als seus terminals és zero, per tant la resistència de la inductància al corrent continu és zero.