Sèrie LR Circuit

Totes les bobines, els inductors, els estranguladors i els transformadors creen un camp magnètic al seu voltant consisteixen en una inductància en sèrie amb una resistència formant un circuit de sèries LR

El primer tutorial d'aquesta secció sobre inductors, es va fixar breument en la constant de temps d'un inductor que indicava que el corrent que circula per un inductor no podia canviar instantàniament, sinó que augmentaria a un ritme constant determinat per l'emf autoinduït en l'inductor.

En altres paraules, un inductor en un circuit elèctric s’oposa al flux de corrent, (i) a través d’aquest. Tot i que això és perfectament correcte, en el tutorial vam suposar que es tractava d’un inductor ideal que no tenia resistència ni capacitança associada als seus bobinats.

Tanmateix, en el món real “TOTS” les bobines ja siguin trossos, solenoides, relés o qualsevol component de la ferida sempre tindran una certa resistència per molt petita que sigui. Això es deu al fet que les bobines reals de filferro que s’utilitzen per fer-lo utilitzen fil de coure que té un valor resistiu.

Llavors, amb propòsits del món real, podem considerar la nostra simple bobina com una "inductància", L en sèrie amb una "Resistència", R. És a dir, formar un circuit de sèries LR .

Un circuit de sèries LR consisteix bàsicament en un inductor d’inductància, L connectat en sèrie amb una resistència de resistència. Considereu el circuit de la sèrie LR a continuació.

El circuit de la sèrie LR

El circuit de la sèrie LR anterior està connectat a través d'una font de tensió constant (la bateria) i un commutador. Suposem que l’interruptor, S està obert fins que no es tanca en un moment t = 0, i es manté tancat definitivament produint una entrada de voltatge de tipus “resposta a pas”. El corrent, i comença a fluir pel circuit, però no puja ràpidament fins al seu valor màxim d’Imax determinat per la relació de V / R (Llei d’Ohms).

Aquest factor limitant es deu a la presència de l’emf autoinduït dins l’inductor com a resultat del creixement del flux magnètic (Llei de Lenz). Al cap d'un temps, la font de tensió neutralitza l'efecte de l'emf autoinduït, el flux de corrent es fa constant i el corrent i el camp induïts es redueixen a zero.

Podem utilitzar la Llei de tensió ( KVL ) de Kirchhoff per definir les caigudes de tensió individuals existents al voltant del circuit i, tot seguit, fer-ho servir per donar-nos una expressió del flux de corrent.

La llei de tensió de Kirchhoff (KVL) ens dóna:

La caiguda de tensió a través del resistor, R és I * R (Llei d'Ohms).

La caiguda de tensió a l'inductor, L és ara la nostra expressió familiar L (di / dt)

Aleshores, l'expressió final per a les caigudes de tensió individuals al voltant del circuit de la sèrie LR es pot donar com:

Veiem que la caiguda de tensió a través del resistor depèn del corrent, i , mentre que la caiguda de tensió a través de l’inductor depèn de la velocitat de canvi del corrent, di / dt . Quan la corrent és igual a zero, ( i = 0 ) en el moment t = 0 l'expressió anterior, que també és una equació diferencial de primer ordre, es pot reescriure per donar el valor de la corrent a qualsevol instant del temps com:

Expressió per al corrent en un circuit de sèries LR

· On:

·      V està en volts

·      R és a Ohms

·      L es troba a Henries

·      t està en segons

·      e és la base del logaritme natural = 2.71828

La constant de temps , ( τ ) del circuit de la sèrie LR es dóna com a L / R i en què V / R representa el valor de corrent d'estat estacionari final després de cinc valors constants de temps. Una vegada que el corrent arriba a aquest valor màxim d’estat estacionari a 5τ , la inductància de la bobina s’ha reduït a zero actuant més com un curtcircuit i retirant-la efectivament del circuit.

Per tant, el corrent que circula per la bobina només està limitat per l’element resistent en Ohms dels bobinats de les bobines. Es pot presentar una representació gràfica del creixement actual que representa les característiques de tensió / temps del circuit.

Per obtenir més informació, poseu-vos en contacte amb nosaltres a sales@xfullstar.com