Què passa a la corrent quan un inductor es desconnecta de sobte?

Quan un indutor es desconecta de sobte, la corrent experimenta canvis significatius degut a la característica de l'inductor de mantenir una corrent constant. Aquí tens una explicació detallada:

1. Característiques bàsiques d'un inductor

La característica bàsica d'un inductor es pot expressar amb la següent fórmula:

V=L（dI/dt）

on:

• V és el voltatge a través de l'inductor,

• L és l'inductància de l'inductor,

• I és la corrent a través de l'inductor,

• dI/dt és la velocitat de canvi de la corrent.

Aquesta fórmula indica que el voltatge a través de l'inductor és proporcional a la velocitat de canvi de la corrent. Si la corrent canvia ràpidament, es generarà un alt voltatge a través de l'inductor.

2. Quan un inductor es desconecta de sobte

Quan un inductor es desconecta de sobte, la corrent no pot caure immediatament a zero perquè l'inductor s'oposa als canvis bruts de corrent. Específicament:

La corrent no pot canviar instantàniament

Raison: L'inductor emmagatzema energia del camp magnètic, i quan la corrent intenta aturar-se de cop, l'inductor intenta mantenir la corrent original.

Resultat: L'inductor genera un alt voltatge transitori al punt de desconnexió per intentar mantenir la corrent fluïda.

Pic de voltatge transitori

Pic de voltatge: Degut a la incapacitat de la corrent de canviar instantàniament, l'inductor produeix un alt voltatge transitori al punt de desconnexió. Aquest pic de voltatge pot ser extremadament alt i pot enderrocar altres components del circuit.

Lliberació d'energia: Aquest alt voltatge fa que l'energia del camp magnètic emmagatzemada en l'inductor es lliberi ràpidament, sovint en forma d'arc.

3. Efectes pràctics

Descàrrega d'arc

• Arc: Al punt de desconnexió, l'alt voltatge pot causar una descàrrega d'arc, provocant espurnes o arcs.

• Dany: La descàrrega d'arc pot enderrocar interruptors, contactes o altres components del circuit.

Pic de voltatge

Mesures de protecció: Per prevenir danys causats pels pics de voltatge, sovint es col·loca un díode (conegut com a díode de retroalimentació o díode de circulació lliure) en paral·lel amb l'inductor, o es fan servir altres formes de supressors de voltatge transitori (com varistors).

4. Solucions

Díode de retroalimentació

• Funció: Un díode de retroalimentació proporciona un camí de baixa impedància per a la corrent quan l'inductor es desconecta de sobte, prevenint la generació de pics de voltatge alt.

• Connexió: El díode de retroalimentació sol connectar-se en paral·lel invers amb l'inductor. Quan l'inductor es desconecta, el díode condueix, proporcionant un camí per a la corrent per continuar fluïnt.

Supressor de voltatge transitori

• Funció: Un supressor de voltatge transitori (com un varistor) clava ràpidament el voltatge quan aquest supera un cert llindar, absorbint l'excés d'energia de voltatge i protegint altres components del circuit.

• Connexió: El supressor de voltatge transitori sol connectar-se en paral·lel amb l'inductor.

Resum

Quan un inductor es desconecta de sobte, la corrent no pot caure immediatament a zero degut a la característica de l'inductor de mantenir una corrent constant. Això resulta en un alt voltatge transitori al punt de desconnexió, el qual pot causar arcos i enderrocar components del circuit. Per protegir el circuit, sovint es fa servir un díode de retroalimentació o un supressor de voltatge transitori per prevenir la generació de pics de voltatge.