O post explica a resposta dos indutores às tensões CC e CA, bem como quando aplicado com capacitores, que geralmente é usado como parte complementar de um indutor.
Propriedades do indutor
Os indutores são conhecidos por sua propriedade de armazenar energia elétrica neles na forma de energia magnética. Isso ocorre quando um indutor é aplicado com uma corrente elétrica dentro de um circuito fechado.
O indutor responde armazenando a energia elétrica dentro dele para a polaridade instantânea inicial particular da corrente e libera a energia armazenada de volta no circuito assim que a polaridade da corrente é invertida ou a alimentação elétrica é desligada.
Isso se assemelha ao funcionamento de um capacitor, embora de maneira oposta, pois os capacitores não respondem ao surto de corrente inicial, mas o armazenam gradualmente.
Portanto, indutores e capacitores se complementam quando usados juntos em um circuito eletrônico.
Indutor com capacitor
Um indutor basicamente se comportará e produzirá um curto em si mesmo quando submetido a uma CC, enquanto oferecerá uma resposta oposta ou restritiva quando aplicado com uma CA.
A magnitude dessa resposta ou força oposta de um indutor a uma corrente alternada ou CA é chamada de reatância do indutor.
A reatância acima dependerá da magnitude da frequência e da corrente da CA e será diretamente proporcional a elas.
Os indutores geralmente também são chamados de bobinas, pois todos os indutores são compostos principalmente de bobinas ou voltas de fios.
A propriedade discutida acima de um indutor que envolve fundamentalmente a oposição de entradas de corrente instantânea através dele é denominada como a indutância de um indutor.
Esta propriedade de um indutor tem muitas aplicações potenciais em circuitos eletrônicos, como para suprimir altas frequências, suprimir correntes de surto, para compensar ou aumentar tensões, etc.
Devido a essa natureza supressora dos indutores, eles também são chamados de “chokes”, que se refere ao efeito “sufocante” ou à supressão criada por esses componentes para eletricidade.
Indutores e Capacitores em Série
Conforme indicado acima, um capacitor e um indutor que são complementares entre si, podem ser conectados em série ou paralelo para obter alguns efeitos muito úteis.
O efeito refere-se particularmente à característica ressonante desses componentes em uma determinada frequência que pode ser específica para essa combinação.
Quando conectado em série, conforme mostrado na figura abaixo, a combinação ressoa em uma frequência específica dependendo de seus valores, o que resulta na criação de uma impedância mínima na combinação.
Enquanto o ponto de ressonância não for atingido, a combinação apresenta uma impedância muito alta em relação a si mesma.
Impedância refere-se à propriedade oposta à CA, semelhante à resistência que faz o mesmo, mas com CC.
Capacitor indutor em paralelo
Quando conectado em paralelo (veja a figura abaixo), a resposta é exatamente o oposto, aqui a impedância se torna infinita no ponto de ressonância e enquanto este ponto não for alcançado o circuito oferece impedância extremamente baixa para a corrente seguinte.
Agora podemos imaginar por que em circuitos de tanque, a corrente em tal combinação se torna a mais alta e ideal no momento em que um ponto de ressonância é alcançado.
Resposta dos indutores para uma fonte DC
Conforme discutido nas seções acima, quando um indutor é submetido a uma corrente com uma determinada polaridade, ele tenta se opor a ela enquanto está sendo armazenado dentro do indutor na forma de energia magnética.
Esta resposta é exponencial, o que significa que varia gradualmente com o tempo, durante o qual a resistência do indutor é máxima no início da aplicação DC e reduz gradualmente e se move em direção à resistência zero com o tempo, chegando a zero ohm após algum tempo especificado, dependendo da magnitude da indutância (diretamente proporcional).
A resposta acima pode ser visualizada através do gráfico apresentado abaixo. A forma de onda verde mostra a resposta de corrente (Amp) através do indutor quando uma CC é aplicada a ele.
Pode-se ver claramente que a corrente é zero através do indutor no início e aumenta gradualmente até o valor máximo à medida que armazena a energia magneticamente.
A linha marrom indica a tensão através do indutor para o mesmo. Podemos testemunhar que é máximo no instante de ligar, que gradualmente diminui até o valor mais baixo durante o curso do armazenamento de energia do indutor.
Resposta do indutor para tensões CA
Uma corrente alternada ou CA nada mais é do que uma CC mudando sua polaridade em uma determinada taxa, também chamada de frequência.
Um indutor responderá a uma CA exatamente da maneira explicada acima, no entanto, uma vez que estaria sujeito a uma polaridade em constante mudança na frequência dada, o armazenamento e a liberação de energia elétrica dentro do indutor também corresponderão a essa frequência, resultando em uma oposição à o atual.
Esta magnitude ou impedância pode ser considerada a média ou o valor RMS desta contínua troca de energia elétrica através do indutor.
Assim, em resumo, a resposta do indutor à CA seria idêntica à de um resistor em um circuito CC.
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