インダクタ過渡応答
インダクタはコンデンサとは正反対の特性を持っています。一方、コンデンサは電気にエネルギーを蓄えます 電界(2つのプレート間の電圧によって生成される)、インダクタは磁気にエネルギーを蓄積します フィールド(ワイヤを流れる電流によって生成されます)。したがって、コンデンサに蓄積されたエネルギーはその端子間で一定の電圧を維持しようとしますが、インダクタに蓄積されたエネルギーはその巻線を流れる一定の電流を維持しようとします。
このため、インダクタは電流の変化に対抗し、電圧の変化に対抗するコンデンサとは正反対に作用します。完全に放電されたインダクター(磁場なし)は、電流がゼロであり、電圧源に接続されると(ゼロ電流を維持しようとするため)、最初は開回路として機能し、リード線の両端の最大電圧を低下させます。
時間の経過とともに、インダクタの電流は回路で許容される最大値まで上昇し、それに応じて端子電圧が低下します。インダクタの端子電圧が最小値(「完全な」インダクタの場合はゼロ)に低下すると、電流は最大レベルに留まり、本質的に短絡として動作します。
スイッチが最初に閉じられると、インダクタの両端の電圧はすぐにバッテリ電圧にジャンプし(開回路であるかのように動作します)、時間の経過とともにゼロに減衰します(最終的には短絡であるかのように動作します)。インダクターの両端の電圧は、インダクターを流れる電流を考慮して、Rの両端で降下する電圧を計算し、バッテリーからその電圧値を差し引いて、残っているものを確認することによって決定されます。
スイッチが最初に閉じられたとき、電流はゼロであり、その後、バッテリー電圧を1Ωの直列抵抗で割った値に等しくなるまで、時間の経過とともに増加します。この動作は、電流が最大で始まり、コンデンサ電圧がゼロである直列抵抗-コンデンサ回路の動作とは正反対です。実際の値を使用してこれがどのように機能するかを見てみましょう:
RC回路の場合と同様に、インダクター電圧の0ボルトへのアプローチと、電流の15アンペアへのアプローチは時間の経過とともに漸近的 。ただし、すべての実用的な目的で、インダクタ電圧は最終的に0ボルトに達し、電流は最終的に最大15アンペアに等しくなると言えます。
ここでも、SPICE回路解析プログラムを使用して、インダクタ電圧のこの漸近的な減衰とインダクタ電流の蓄積をよりグラフィカルな形式でグラフ化できます(インダクタ電流は、抵抗をシャントとして使用して、抵抗両端の電圧降下の観点からプロットされます)電流を測定するには):
電圧が最初は非常に急速に(プロットの左側で)減少し、その後、時間が経つにつれて次第に減少することに注目してください。電流も最初は非常に速く変化し、時間が経つにつれて横ばいになりますが、電圧が最小に近づく間、電流は最大(スケールの右側)に近づいています。
レビュー:
- 完全に「放電された」インダクタ(電流が流れない)は、突然の電圧の印加に直面すると、最初は開回路(電流がない場合の電圧降下)として機能します。電流の最終レベルまで完全に「充電」した後、それは短絡として機能します(電圧降下のない電流)。
- 抵抗-インダクタ「充電」回路では、インダクタ電流はゼロから最大値になり、電圧は最大からゼロになります。両方の変数は最初は最も急速に変化し、時間が経つにつれて最終値に近づきます。
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産業技術