Por que é que un inductor produce alta tensión e non unha corrente alta
Cando un inductor colapsa (por exemplo, cando un interruptor no circuito do inductor se abre de súpeto), produce unha alta tensión en lugar dunha corrente alta. Isto pode explicarse polas propiedades básicas dun inductor e o seu mecanismo de almacenamento de enerxía. Aquí está unha explicación detallada:
Propiedades Básicas dun Inductor
A propiedade fundamental dun inductor pode expresarse coa seguinte fórmula:
onde:
V é a tensión a través do inductor.
L é a indutancia do inductor. dI/dt é a taxa de cambio da corrente respecto ao tempo.
Esta fórmula indica que a tensión a través do inductor é proporcional á taxa de cambio da corrente. En outras palabras, un inductor resiste cambios rápidos na corrente.
Almacenamento de Enerxía
Un inductor almacena enerxía cando a corrente flúe a través del, e esta enerxía almacénase no campo magnético. A enerxía E almacenada nun inductor pode expresarse coa seguinte fórmula:
onde:
E é a enerxía almacenada.
L é a indutancia.
I é a corrente que flúe a través do inductor.
Cando o Interruptor Se Abre
Cando un interruptor no circuito do inductor se abre de súpeto, a corrente non pode caer instantaneamente a cero porque o campo magnético no inductor necesita tempo para liberar a súa enerxía almacenada. Como a corrente non pode cambiar instantaneamente, o inductor tenta manter o flujo de corrente existente.
No entanto, xa que o interruptor abriuse, o camiño para a corrente cortouse. O inductor non pode continuar mantendo a corrente, polo que xera unha tensión moi alta a través dos seus terminais. Esta alta tensión tenta forzar a corrente a continuar fluindo, pero como o circuito está roto, a corrente non pode pasar, e o inductor libera a súa enerxía almacenada a través da alta tensión.
Explicación Matemática
Segundo a relación tensión-corrente dun inductor V=L（dI/dt）cando o interruptor se abre de súpeto, a corrente I debe caer a cero moi rapidamente. Isto significa que a taxa de cambio da corrente dI/dt tornase moi grande, resultando nunha tensión V moi alta.
Fenómeno Práctico
Nos circuitos prácticos, esta alta tensión pode causar descargas eléctricas ou danar outros componentes no circuito. Para evitar isto, adoita conectarse un diodo (coñecido como diodo de retorno ou diodo de rueda libre) en paralelo co inductor. Isto permite que a corrente continue fluindo a través do diodo cando o interruptor se abre, evitando así a xeración de voltaxes excesivamente altos.
Resumo
Cando un interruptor no circuito dun inductor se abre de súpeto, xérase unha alta tensión en lugar dunha corrente alta porque o inductor tenta manter o flujo de corrente existente. No entanto, xa que o circuito está roto, a corrente non pode continuar fluindo, e o inductor libera a súa enerxía almacenada xerando unha alta tensión. Esta alta tensión é debido á moito grande taxa de cambio da corrente dI/dt.
