¿Qué sucede con la corriente cuando un inductor se desconecta de repente?

Cuando un inductor se desconecta repentinamente, la corriente experimenta cambios significativos debido a la característica del inductor de mantener una corriente constante. A continuación se presenta una explicación detallada:

1. Características Básicas de un Inductor

La característica básica de un inductor puede expresarse mediante la siguiente fórmula:

V=L（dI/dt）

donde:

• V es el voltaje a través del inductor,

• L es la inductancia del inductor,

• I es la corriente a través del inductor,

• dI/dt es la tasa de cambio de la corriente.

Esta fórmula indica que el voltaje a través del inductor es proporcional a la tasa de cambio de la corriente. Si la corriente cambia rápidamente, se generará un alto voltaje a través del inductor.

2. Cuando un Inductor se Desconecta Repentinamente

Cuando un inductor se desconecta repentinamente, la corriente no puede disminuir inmediatamente a cero porque el inductor resiste los cambios súbitos en la corriente. Específicamente:

La Corriente No Puede Cambiar Instantáneamente

Razón: El inductor almacena energía del campo magnético, y cuando la corriente intenta detenerse abruptamente, el inductor intenta mantener la corriente original.

Resultado: El inductor genera un alto voltaje transitorio en el punto de desconexión para tratar de mantener la corriente fluyendo.

Pico de Voltaje Transitorio

Pico de Voltaje: Debido a la imposibilidad de que la corriente cambie instantáneamente, el inductor produce un alto voltaje transitorio en el punto de desconexión. Este pico de voltaje puede ser extremadamente alto y puede dañar otros componentes en el circuito.

Liberación de Energía: Este alto voltaje causa que la energía del campo magnético almacenada en el inductor se libere rápidamente, a menudo en forma de arco.

3. Efectos Prácticos

Descarga por Arco

• Arco: En el punto de desconexión, el alto voltaje puede causar una descarga por arco, lo que lleva a chispas o arcos.

• Daño: El arco puede dañar interruptores, contactos u otros componentes del circuito.

Pico de Voltaje

Medidas de Protección: Para prevenir daños por picos de voltaje, a menudo se coloca un diodo (conocido como diodo de rueda libre o diodo de retorno) en paralelo con el inductor, o se utilizan otros tipos de supresores de voltaje transitorio (como varistores).

4. Soluciones

Diodo de Retorno

• Función: Un diodo de retorno proporciona una ruta de baja impedancia para la corriente cuando el inductor se desconecta repentinamente, evitando la generación de picos de voltaje altos.

• Conexión: El diodo de retorno se conecta típicamente en paralelo inverso con el inductor. Cuando el inductor se desconecta, el diodo conduce, proporcionando una ruta para que la corriente continúe fluyendo.

Supresor de Voltaje Transitorio

• Función: Un supresor de voltaje transitorio (como un varistor) clava rápidamente el voltaje cuando excede cierto umbral, absorbiendo la energía excesiva de voltaje y protegiendo otros componentes en el circuito.

• Conexión: El supresor de voltaje transitorio se conecta típicamente en paralelo con el inductor.

Resumen

Cuando un inductor se desconecta repentinamente, la corriente no puede disminuir inmediatamente a cero debido a la característica del inductor de mantener una corriente constante. Esto resulta en un alto voltaje transitorio en el punto de desconexión, lo que puede causar arcos y dañar componentes del circuito. Para proteger el circuito, a menudo se utiliza un diodo de retorno o un supresor de voltaje transitorio para prevenir la generación de picos de voltaje.