Indutores como bobinas e transformadores atuam como condutores retos quando tensão contínua (DC) constante passa por eles, mas como filtros passa-baixa com frequências de corte específicas onde param de conduzir tensões alternadas (AC). Abaixo do ponto de corte, sua corrente defasada da tensão por tempo determinado por tensão e nível de indutância expresso em Henrys (H) e mais comumente milihenrys (mH). Você pode calcular corrente de indutor com conhecimento dos parâmetros elétricos ao redor de sua implementação no circuito.
Defina aplicação do indutor. Laboratório de eletrônica tem bobina de fio de cobre enrolado de 16,8 mH instalada em circuito de teste série simples com fonte DC de tensão variável e chave de duração de tempo ajustável. Resistência DC pura da bobina é 12 ohms, e sinal de 3 volts é repentinamente ligado. Com esta informação, pode calcular corrente do indutor após 0,2 segundos e após saturação (torna-se condutor resistivo).
Calcule corrente de saturação do indutor primeiro para entender seu progresso após 2 segundos. Reduz a simples I (corrente em amperes) = E(tensão)/R(resistência). Substituindo valores conhecidos: I = 3 volts / 12 ohms = 0,25 amperes. Esta é taxa máxima de corrente que fluirá através desta bobina sob estas condições.
Calcule corrente do indutor 0,2 segundos após sinal DC de 3 volts ligado usando fórmula Ipk = V × Ton / L, onde Ipk é valor da corrente a 0,2 s, Ton é tempo ligado em segundos e L é indutância em mH. Substituindo: Ipk = 3 V × 0,2 s / 16,8 mH = 0,0357 A.
Calcule tempo para bobina atingir limite de 0,25 A assumindo taxa de saturação linear. Como corrente máxima é 0,25 A (determinada por resistência) e taxa de aumento é 0,0357 A em 0,2 s, tempo total Tt = (0,25 A / 0,0357 A) × 0,2 s = 1,4 segundos.
Defina aplicação de indutor AC. Mesmo indutor acima com 16,8 mH instalado em circuito AC alimentado por transformador de tomada com saída constante 3 V AC a 60 Hz. Com isto, pode calcular corrente do indutor.
Determine fórmula do indutor para operação AC e calcule valores. Para este caso, corrente I = V / X onde X = w (frequência angular em rad/s) × L (indutância em milihenrys). Frequência angular w = 2 × pi × frequência (Hz). Substituindo: w = 2 × 3,1416 × 60 Hz = 377 rad/s. Valor de impedância X = 377 rad/s × 0,0168 H = 6,33 ohms reativos.
Calcule corrente do indutor AC em estado estacionário de 3 V AC e 60 Hz. Corrente I = 3 V / 6,33 ohms = 0,4739 A. Porém, assume resistência DC desprezível; neste caso, resistência DC é 12 ohms. Portanto, impedância e resistência devem somar: R + X = 12 + 6,33 = 18,33 ohms. Resolvendo corrente: 3 V / 18,33 ohms = 0,1637 A, cerca de 65,48% do valor DC puro, totalmente razoável para comparação DC-AC.
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