Cando se desconecta de súpeto un inductor, a corrente experimenta cambios significativos debido á característica do inductor de manter unha corrente constante. Aquí está unha explicación detallada:
1. Características Básicas dun Inductor
A característica básica dun inductor pode expresarse coa seguinte fórmula:
V=L(dI/dt)
onde:
V é o voltaxe a través do inductor,
L é a indutancia do inductor,
I é a corrente a través do inductor,
dI/dt é a taxa de cambio da corrente.
Esta fórmula indica que o voltaxe a través do inductor é proporcional á taxa de cambio da corrente. Se a corrente cambia rapidamente, xeraráse un alto voltaxe a través do inductor.
2. Cando un Inductor é Desconectado de Súpeto
Cando un inductor é desconectado de súpeto, a corrente non pode caer inmediatamente a cero porque o inductor resiste cambios súbitos na corrente. Específicamente:
A Corrente Non Pode Cambiar Instantaneamente
Razón: O inductor almacena enerxía do campo magnético, e cando a corrente tenta parar de súpeto, o inductor intenta manter a corrente orixinal.
Resultado: O inductor xera un alto voltaxe transitorio no punto de desconexión para tratar de manter a corrente fluindo.
Pico de Voltaxe Transitorio
Pico de Voltaxe: Debido á incapacidade da corrente de cambiar instantaneamente, o inductor produce un alto voltaxe transitorio no punto de desconexión. Este pico de voltaxe pode ser extremadamente alto e podería danar outros compoñentes no circuito.
Libertación de Enerxía: Este alto voltaxe causa que a enerxía do campo magnético almacenada no inductor sexa liberada rapidamente, adoito na forma dun arco.
3. Efectos Prácticos
Descarga por Arco
Arqueamento: No punto de desconexión, o alto voltaxe pode causar unha descarga por arco, levando a chispas ou arcos.
Danos: O arqueamento pode danar interruptores, contactos ou outros compoñentes do circuito.
Pico de Voltaxe
Medidas Protectoras: Para prevenir danos por picos de voltaxe, adoita colocarse un diodo (coñecido como diodo de retorno ou diodo de rueda libre) en paralelo co inductor, ou usarse outras formas de supresores de voltaxe transitorio (como varistores).
4. Solucións
Diodo de Retorno
Función: Un diodo de retorno proporciona unha via de baixa impedancia para a corrente cando o inductor é desconectado de súpeto, evitando a xeración de picos de voltaxe altos.
Conexión: O diodo de retorno adoita conectarse en paralelo inverso co inductor. Cando o inductor é desconectado, o diodo conduce, proporcionando unha via para que a corrente continue fluindo.
Supresor de Voltaxe Transitorio
Función: Un supresor de voltaxe transitorio (como un varistor) limita rapidamente o voltaxe cando este excede un determinado limiar, absorvendo a enerxía excedente de voltaxe e protexendo outros compoñentes no circuito.
Conexión: O supresor de voltaxe transitorio adoita conectarse en paralelo co inductor.
Resumo
Cando un inductor é desconectado de súpeto, a corrente non pode caer inmediatamente a cero debido á característica do inductor de manter unha corrente constante. Isto resulta nun alto voltaxe transitorio no punto de desconexión, que pode causar arqueamento e danar compoñentes do circuito. Para protexer o circuito, adoita usarse un diodo de retorno ou un supresor de voltaxe transitorio para evitar a xeración de picos de voltaxe.