¿Cómo comienza una corriente negativa en el inductor en el circuito de corriente alterna?

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Como se muestra en esta imagen, ¿cómo aparece una corriente negativa al principio, cuando el voltaje comienza a aumentar?

Entiendoelretrasoactualdelasmatemáticasdetrásdeesto.Simplementenopuedoentenderquéestápasandoconlaelectrónicadentrodelcable.¿Cómopuedeunaumentodevoltajecausarunacorrienteinversa?

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GraciasaAndyakaporseñalarlasolucióncorrectaconlasreferenciascorrectas.Medicuentadequelarespuestaalaanomalíaseencuentraenlaecuacióndelinductor.

Yaqueparauninductorv=L*di/dt

Porlotanto,current=Integral(v/L*dt)

IntegraldeVsin(wt)/L=-Vcos(wt)/L

YlaparteTRICKYestomarintegralesentre2puntosAyB

Entonces,lacorrienteenuntiempot=-Vcos(wt)/L-(-Vcos(0))/L=-Vcos(wt)+V/L

Elcos(0)eselcomponentedeCCque"levanta" toda la onda de corriente por encima de la línea 0, por lo que la corriente sigue fluyendo solo en dirección positiva (suponiendo una ruta de resistencia de 0). Esto se menciona aquí -

enlace

Observation

Probablemente esta es la razón por la que el SMPS de mi gabinete de CPU hace un ruido fuerte cuando lo enciendo. El sonido persiste durante aproximadamente un minuto y luego se desvanece. Debido a que el suministro de voltaje comienza con 0V en t = 0 y la corriente alterna fluye solo en el lado positivo del gráfico por encima del nivel 0, lo que da un valor de CC más alto.

Notas

Intenté leer algunos tutoriales más en línea sobre circuitos para comprender los conceptos básicos de los circuitos de CA RL y RC.

  1. Cada circuito de CA RL y RC tiene 2 corrientes. Una es la corriente de estado estable I (ss) y la otra es la corriente transitoria I (tr).

  2. El método del fasor calcula solo la corriente de estado estable del mismo. Lo que muchos creen que es el comportamiento "real" del circuito, mientras que no lo es.

  3. Este enlace muestra el cálculo de la corriente transitoria en un circuito de CA RL - enlace

  4. He creado una simulación parcial del circuito de CA RL, que muestra todo muy bien - enlace

    
pregunta Silver Moon

3 respuestas

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Cuando aplica un voltaje de onda sinusoidal a un inductor, la corriente no tiene otra opción más que comenzar en cero; no puede adoptar repentinamente un valor negativo como se implicaría en las formas de onda de estado estable.

De hecho, tiene un nombre: se denomina corriente de arranque y, en particular, en motores, inductores y transformadores, puede provocar la saturación del núcleo porque, la corriente aumenta por encima del pico del valor de estado estable normal: -

EstaeslarazónporlaquealgunascargasinductivasestánconectadasalsuministrodeCAcuandolaformadeondadelvoltajeestáensupicomáximo(negativoopositivo)porqueescuandolacorrientefluiríanaturalmenteatravésdeunpuntodecruceporcero.

Sinlasaturacióndelnúcleo(uotraspérdidas),lacorrientepermaneceríateniendounvalorpromediodeCCpositivo.Aquíhayunaimagenquemuestraloquequierodecir:-

Imagentomadadesde aquí .

Cuando se aplica voltaje en un cruce por cero, la corriente seguirá teniendo un valor de CC durante algún tiempo y este desplazamiento de CC se reducirá con las pérdidas debidas a R1.

    
respondido por el Andy aka
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Lo que se muestra en el diagrama es aproximadamente un período en estado estable .
No muestra las condiciones cuando se enciende la fuente sinusoidal en t = 0 ( estado transitorio ).

I.e. Tienes que imaginar que han pasado muchos más ciclos antes. Entonces, en t = 0, la bobina ya está energizada y las fases de corriente y tensión están estabilizadas.

"Inicio del ciclo de corriente alterna" no significa que la corriente alterna esté conectada en ese momento. Es solo el comienzo del ciclo de repetición .

    
respondido por el Curd
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Un inductor es un dispositivo de almacenamiento de energía, pero almacena energía como energía magnética. A diferencia de un condensador que almacena energía como energía eléctrica (electrones).

Si comienza a pensar en la corriente a través de un inductor, tendrá que pensar en la tasa de cambio de la corriente en el inductor, lo que dará como resultado cierta amplitud de voltaje que se opone a la tasa de cambio. . Entonces genera un voltaje negativo a través de él. Cuando digo negativo, me refiero a la polaridad opuesta de un voltaje que se generaría a través de una resistencia, por ejemplo.

Esta es esencialmente la Ley de Lenz que es importante entender para entender también la Ley de Faraday.

Si fuerza un voltaje a través de un capacitor, es la tasa de cambio de voltaje que genera una corriente que se opondrá a la tasa de cambio.

A un nivel físico básico, se trata de un impulso y del hecho de que si tienes masa no puedes moverte a través de un medio sin que otra cosa actúe en tu contra. A los sistemas naturales no les gusta el cambio.

En el caso de inductores y bobinas, esto es realmente bueno para nosotros, ya que nos permite generar energía y convertir energía. $$ emf = -L \ frac {di} {dt} = - \ frac {d \ Phi} {dt} $$ \ $ \ Phi \ $ es el flujo magnético

    
respondido por el crowie

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