Resposta transitória do indutor
Os indutores têm exatamente as características opostas dos capacitores. Considerando que os capacitores armazenam energia em um elétrico campo (produzido pela tensão entre duas placas), indutores armazenam energia em um magnético campo (produzido pela corrente através do fio). Assim, enquanto a energia armazenada em um capacitor tenta manter uma tensão constante em seus terminais, a energia armazenada em um indutor tenta manter uma corrente constante em seus enrolamentos.
Por isso, os indutores se opõem às mudanças na corrente e agem exatamente de forma oposta aos capacitores, que se opõem às mudanças na tensão. Um indutor totalmente descarregado (sem campo magnético), tendo corrente zero através dele, atuará inicialmente como um circuito aberto quando conectado a uma fonte de voltagem (enquanto tenta manter a corrente zero), reduzindo a voltagem máxima em seus terminais.
Com o tempo, a corrente do indutor aumenta até o valor máximo permitido pelo circuito e a tensão do terminal diminui de forma correspondente. Uma vez que a tensão do terminal do indutor diminuiu para um mínimo (zero para um indutor "perfeito"), a corrente permanecerá em um nível máximo e se comportará essencialmente como um curto-circuito.
Quando a chave é fechada pela primeira vez, a tensão através do indutor vai imediatamente saltar para a tensão da bateria (agindo como se fosse um circuito aberto) e cair para zero com o tempo (eventualmente agindo como se fosse um curto-circuito). A voltagem através do indutor é determinada calculando quanta voltagem está caindo em R, dada a corrente através do indutor, e subtraindo esse valor de voltagem da bateria para ver o que resta.
Quando a chave é fechada pela primeira vez, a corrente é zero, então ela aumenta com o tempo até que seja igual à tensão da bateria dividida pela resistência em série de 1 Ω. Esse comportamento é exatamente o oposto do circuito resistor-capacitor em série, onde a corrente começou em um máximo e a tensão do capacitor em zero. Vamos ver como isso funciona usando valores reais:
Assim como com o circuito RC, a abordagem da tensão do indutor para 0 volts e a abordagem da corrente para 15 amperes ao longo do tempo é assintótica . Para todos os efeitos práticos, porém, podemos dizer que a tensão do indutor acabará por atingir 0 volts e que a corrente acabará por se igualar ao máximo de 15 amperes.
Novamente, podemos usar o programa de análise de circuito SPICE para traçar o decaimento assintótico da tensão do indutor e o aumento da corrente do indutor de uma forma mais gráfica (a corrente do indutor é traçada em termos da queda de tensão no resistor, usando o resistor como um shunt para medir a corrente):
Observe como a tensão diminui (à esquerda do gráfico) muito rapidamente no início, depois diminuindo conforme o tempo passa. A corrente também muda muito rapidamente no início e depois se estabiliza com o passar do tempo, mas está se aproximando do máximo (à direita da escala), enquanto a tensão se aproxima do mínimo.
REVER:
- Um indutor totalmente “descarregado” (sem corrente através dele) inicialmente age como um circuito aberto (queda de tensão sem corrente) quando confrontado com a aplicação repentina de tensão. Depois de “carregar” totalmente até o nível final de corrente, ele atua como um curto-circuito (corrente sem queda de tensão). [ / li>
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