Autoinducción e autoindutancia e derivación da inductancia

Autoinducción

A autoindución é un fenómeno polo cal unha corrente eléctrica cambiante corrente eléctrica produce unha forza electromotriz (FEM) inducida no propio devandado.

Coeficiente de autoindución

O coeficiente de autoindución é a relación entre a forza electromotriz (FEM) inducida nun devandado e a taxa de cambio da corrente a través do devandado. Denotámolo coa letra L. A súa unidade é o Henry (H).
Dado que a FEM (E) é proporcional á taxa de cambio da corrente, podemos escribir,
Pero a ecuación real é

Por que hai un signo menos (-)?
Segundo a Lei de Lenz, a FEM inducida opónse á dirección da taxa de cambio da corrente. Polo tanto, os seus valores son iguais pero o signo difire.

Derivación da indutancia

Para unha fonte DC, cando o interruptor está activado, isto é, xusto en t = 0+, comeza a fluir unha corrente desde o seu valor cero ata un certo valor, e con respecto ao tempo, haxa unha taxa de cambio na corrente momentáneamente. Esta corrente produce un fluxo cambiante (φ) a través do devandado. Como a corrente cambia, o fluxo (φ) tamén cambia e a taxa de cambio con respecto ao tempo é

Agora, aplicando a Lei de Faraday da Inducción Electromagnética, obtemos,

Onde, N é o número de voltas do devandado e e é a FEM inducida neste devandado.
Tendo en conta a Lei de Lenz, podemos escribir a ecuación anterior como,

Agora, podemos modificar esta ecuación para calcular o valor da indutancia.

Entón,[B é a densidade de fluxo, é dicir, B = φ/A, A é a área do devandado],
[Nφ ou Li chámase ligazón de fluxo magnético e denótase por Ѱ]
Onde H é a forza magnetizadora debido á que as liñas de fluxo magnético fluyen do polo sur ao polo norte dentro do devandado, l (L pequeno) é a lonxitude efectiva do devandado e



r é o raio da sección transversal do devandado.

A autoindución, L, é unha cantidade xeométrica; depende só das dimensións do solenoide e do número de voltas no solenoide. Ademais, nunha circuíto DC, cando o interruptor está xusto pechado, entón só ocorre un efecto momentáneo da autoindución no devandado. Despois de algún tempo, non queda ningún efecto de autoindución no devandado porque despois de certo tempo a corrente torna-se estable.

Pero nun circuíto AC, o efecto alternativo da corrente sempre causa a autoindución no devandado, e un certo valor desta autoindución dá a reactancia inductiva (XL = 2πfL) dependendo do valor da frecuencia da fonte.

Fonte: Electrical4u.

Declaración: Respetar o original, bons artigos méritan ser compartidos, se hai infracción contactar para eliminar.