O que acontece com a corrente quando um indutor é desconectado repentinamente?

Quando um indutor é desconectado repentinamente, a corrente sofre alterações significativas devido à característica do indutor de manter uma corrente constante. Aqui está uma explicação detalhada:

1. Características Básicas de um Indutor

A característica básica de um indutor pode ser expressa pela seguinte fórmula:

V=L（dI/dt）

onde:

• V é a tensão no indutor,

• L é a indutância do indutor,

• I é a corrente no indutor,

• dI/dt é a taxa de variação da corrente.

Esta fórmula indica que a tensão no indutor é proporcional à taxa de variação da corrente. Se a corrente mudar rapidamente, uma alta tensão será gerada no indutor.

2. Quando um Indutor é Desconectado Repentinamente

Quando um indutor é desconectado repentinamente, a corrente não pode cair imediatamente para zero porque o indutor resiste a mudanças súbitas na corrente. Especificamente:

A Corrente Não Pode Mudar Instantaneamente

Razão: O indutor armazena energia do campo magnético, e quando a corrente tenta parar abruptamente, o indutor tenta manter a corrente original.

Resultado: O indutor gera uma alta tensão transitória no ponto de desconexão para tentar manter a corrente fluindo.

Pico de Tensão Transitória

Pico de Tensão: Devido à impossibilidade da corrente mudar instantaneamente, o indutor produz uma alta tensão transitória no ponto de desconexão. Este pico de tensão pode ser extremamente alto e pode danificar outros componentes no circuito.

Liberação de Energia: Esta alta tensão causa a liberação rápida da energia do campo magnético armazenada no indutor, geralmente na forma de um arco.

3. Efeitos Práticos

Descarga por Arco

• Arco: No ponto de desconexão, a alta tensão pode causar uma descarga por arco, levando a faíscas ou arcos.

• Danos: A descarga por arco pode danificar interruptores, contatos ou outros componentes do circuito.

Pico de Tensão

Medidas de Proteção: Para prevenir danos de picos de tensão, um diodo (conhecido como diodo de flyback ou diodo de rota livre) é frequentemente colocado em paralelo com o indutor, ou outras formas de supressores de tensão transitória (como varistores) são usados.

4. Soluções

Diodo de Flyback

• Função: Um diodo de flyback fornece um caminho de baixa impedância para a corrente quando o indutor é desconectado repentinamente, prevenindo a geração de picos de tensão altos.

• Conexão: O diodo de flyback é tipicamente conectado em paralelo reverso com o indutor. Quando o indutor é desconectado, o diodo conduz, fornecendo um caminho para a corrente continuar fluindo.

Supressor de Tensão Transitória

• Função: Um supressor de tensão transitória (como um varistor) limita rapidamente a tensão quando ela excede um certo limiar, absorvendo a energia excessiva de tensão e protegendo outros componentes no circuito.

• Conexão: O supressor de tensão transitória é tipicamente conectado em paralelo com o indutor.

Resumo

Quando um indutor é desconectado repentinamente, a corrente não pode cair imediatamente para zero devido à característica do indutor de manter uma corrente constante. Isso resulta em uma alta tensão transitória no ponto de desconexão, que pode causar arcos e danificar componentes do circuito. Para proteger o circuito, um diodo de flyback ou um supressor de tensão transitória é frequentemente usado para prevenir a geração de picos de tensão.