Bakit kailangan ng isang induktor na gumawa ng mataas na voltaje at hindi mataas na current

Kapag ang isang inductor ay nag-collapse (halimbawa, kapag biglaang binuksan ang switch sa circuit ng inductor), ito ay nagpapabunga ng mataas na voltaje kaysa sa mataas na current. Ito ay maaaring ipaliwanag gamit ang pangunahing katangian ng isang inductor at ang mekanismo nito sa pag-imbak ng enerhiya. Narito ang detalyadong paliwanag:

Pangunahing Katangian ng Inductor

Ang pangunahing katangian ng isang inductor ay maaaring ipahayag gamit ang sumusunod na formula:

kung saan:

V ang voltaje sa ibabaw ng inductor.

L ang induktansiya ng inductor. dI/dt ang rate ng pagbabago ng current sa loob ng oras.

Ang formula na ito ay nagpapahiwatig na ang voltaje sa ibabaw ng inductor ay proporsyonal sa rate ng pagbabago ng current. Sa ibang salita, ang inductor ay lumalaban sa mabilis na pagbabago ng current.

Pag-imbak ng Enerhiya

Ang isang inductor ay nagsasagawa ng enerhiya kapag may current na lumilipas dito, at ang enerhiyang ito ay naiimbak sa magnetic field. Ang enerhiya

E na naiimbak sa isang inductor ay maaaring ipahayag gamit ang sumusunod na formula:

kung saan:

• E ang naiimbak na enerhiya.

• L ang induktansiya.

• I ang current na lumilipas sa inductor.

Kapag ang Switch ay Binuksan

Kapag biglaang binuksan ang switch sa circuit ng inductor, ang current ay hindi maaaring agad bumaba sa zero dahil ang magnetic field sa inductor ay kailangan ng oras upang ilabas ang naiimbak na enerhiya nito. Dahil ang current ay hindi maaaring magbago nang agad, ang inductor ay sinusubukan na panatilihin ang umiiral na paglipas ng current.

Ngunit, dahil binuksan ang switch, ang daanan para sa current ay nabuwag. Ang inductor ay hindi maaaring magpatuloy na panatilihin ang current, kaya ito ay ginagawa ng napakataas na voltaje sa kanyang terminal. Ang mataas na voltajeng ito ay sinusubukan na pilitin ang current na magpatuloy sa paglipas, ngunit dahil nabuwag ang circuit, ang current ay hindi maaaring lumipas, at ang inductor ay ilalabas ang naiimbak na enerhiya nito sa pamamagitan ng mataas na voltaje.

Matematikal na Paliwanag

Ayon sa relasyon ng voltaje at current ng isang inductor V=L（dI/dt）kapag biglaang binuksan ang switch, ang current I ay kailangang bumaba sa zero nang mabilis. Ito ay nangangahulugan na ang rate ng pagbabago ng current dI/dt ay naging napakalaki, na nagresulta sa napakataas na voltaje V.

Praktikal na Phenomenon

Sa praktikal na circuits, ang mataas na voltajeng ito ay maaaring maging sanhi ng spark discharges o pagkasira ng iba pang components sa circuit. Upang iwasan ito, karaniwang konektado ang isang diode (kilala bilang flyback diode o freewheeling diode) sa parallel sa inductor. Ito ay nagbibigay-daan para ang current na magpatuloy sa paglipas sa pamamagitan ng diode kapag binuksan ang switch, kaya't iwasan ang paglikha ng labis na mataas na voltages.

Buod

Kapag biglaang binuksan ang switch sa isang inductor circuit, nagpapabunga ito ng mataas na voltaje kaysa sa mataas na current dahil ang inductor ay sinusubukan na panatilihin ang umiiral na paglipas ng current. Ngunit, dahil nabuwag ang circuit, ang current ay hindi maaaring magpatuloy sa paglipas, at ang inductor ay ilalabas ang naiimbak na enerhiya nito sa pamamagitan ng paglikha ng mataas na voltaje. Ang mataas na voltajeng ito ay dahil sa napakalaking rate ng pagbabago ng current dI/dt.