o que é indutância
A indutância é chamada de elemento idealizado de um circuito elétrico no qual a energia de um campo magnético é armazenada. Nela não ocorre o armazenamento de energia do campo elétrico ou a conversão de energia elétrica em outros tipos de energia.
A coisa mais próxima de um elemento idealizado — a indutância — é um elemento real de um circuito elétrico — bobina indutiva.
Ao contrário de uma indutância, uma bobina de indutância também armazena a energia do campo elétrico e converte a energia elétrica em outros tipos de energia, especificamente calor.
Quantitativamente, a capacidade dos elementos reais e idealizados de um circuito elétrico de armazenar a energia de um campo magnético é caracterizada por um parâmetro denominado indutância.
Assim, o termo "indutância" é usado como o nome de um elemento idealizado de um circuito elétrico, como o nome de um parâmetro que caracteriza quantitativamente as propriedades desse elemento e como o nome do parâmetro principal de uma bobina indutiva.
Arroz. 1. Notação gráfica convencional de indutância
A relação entre tensão e corrente em uma bobina indutiva é determinada a lei da indução eletromagnética, do que se segue que, quando o fluxo magnético que penetra na bobina indutiva muda, uma força eletromotriz e é induzida nela, proporcional à taxa de mudança do fluxo concatenado da bobina ψ e direcionada de tal forma que a corrente causada por it , tende a impedir uma mudança no fluxo magnético:
e = — dψ / dt
O fluxo concatenado da bobina é igual à soma algébrica dos fluxos magnéticos que penetram em suas voltas individuais:
onde N é o número de voltas da bobina.
Um fluxo magnético F penetrando cada uma das voltas da bobina, no caso geral, pode conter dois componentes: o fluxo magnético para auto-indução Fsi e o fluxo magnético de campos externos Fvp: F — Fsi + Fvp.
A primeira componente é o fluxo magnético causado pela corrente que flui através da bobina, a segunda é determinada por campos magnéticos cuja existência não está relacionada com a corrente na bobina - o campo magnético da Terra, os campos magnéticos de outras bobinas e imãs permanentes… Se o segundo componente do fluxo magnético é causado pelo campo magnético de outra bobina, então é chamado de fluxo magnético de indução mútua.
O fluxo da bobina ψ, assim como o fluxo magnético Φ, pode ser representado como uma soma de dois componentes: fluxo concatenado de auto-indução ψsi e fluxo concatenado de campo externo ψvp
ψ= ψsi + ψvp
e = esi + dvp,
aqui eu é a EMF de auto-indução, evp é a EMF de campos externos.
Se os fluxos magnéticos dos campos externos à bobina indutiva forem iguais a zero e apenas o fluxo auto-induzido penetrar na bobina, então somente EMF de auto-indução.
A relação de fluxo de indutância depende da corrente que flui através da bobina. Essa dependência, chamada de Weber - característica do ampère da bobina indutiva, geralmente tem caráter não linear (Fig. 2, curva 1).
Em um caso particular, por exemplo, para uma bobina sem núcleo magnético, esta dependência pode ser linear (Fig. 2, curva 2).
Arroz. 2. Características do Weber-ampère da bobina indutiva: 1 — não linear, 2 — linear.
Em unidades do SI, a indutância é expressa em henries (H).
Ao analisar circuitos, geralmente não é levado em consideração o valor do EMF induzido na bobina, mas a tensão em seus terminais, cujo sentido positivo é escolhido para coincidir com o sentido positivo da corrente:
Um elemento idealizado de um circuito elétrico — a indutância — pode ser visto como um modelo simplificado de uma bobina indutiva, refletindo a capacidade da bobina de armazenar a energia de um campo magnético.
Para uma indutância linear, a tensão em seus terminais é proporcional à taxa de variação da corrente. Quando a corrente contínua flui através da indutância, a tensão em seus terminais é zero, portanto, a resistência da indutância à corrente contínua é zero.