Reactancia del inductor

Puede analizar la señal de entrada como una suma de sinusoides . Tal vez analizar hasta el 5º o 7º armónico. Pero hay una manera más fácil ...

Para obtener realmente una corriente de onda cuadrada en una inductancia pura, el voltaje tendría que ser infinitamente alto para que la corriente cambie instantáneamente en los bordes.

Si tiene alguna idea de la inductancia (mejor aún, un modelo bastante bueno del solenoide en términos de resistencia en serie, capacitancia paralela y pérdidas por corrientes de Foucault), el método más sencillo es hacer una simulación SPICE (LTSpice es gratis) con una fuente de corriente ideal para ver dónde van los voltajes y qué sucede si los voltajes están limitados a un valor razonable. Eso le dará rápidamente una idea del problema ( si su modelo es razonablemente realista).

Edición: a continuación, he simulado una fuente de corriente ideal de +/- 100 mA en un inductor ideal de 100uH invertido a 15 kHz. Lo único que no es ideal son los tiempos de subida y bajada de los bordes, que he establecido en 1useg cada uno para limitar el voltaje. Como puede ver, el voltaje requerido para darle un tiempo de aumento de 1useg para un cambio de corriente de 200mA (de -100 a + 100mA) es de 20 voltios.

Puede ver que el voltaje requerido para que la corriente cambie de -I a + I o retroceda en el tiempo tr = tf como | V + | = | V- | = \ $ \ frac {2 I L} {tr} \ $

La ecuación para la reactancia inductiva es la que has mostrado. Lo que más te preocupa es la frecuencia fundamental de tu onda cuadrada.

Tienes toda la razón en que la reactancia inductiva es mayor para los armónicos. De hecho, el inductor actúa como un filtro de paso bajo y atenúa los armónicos de orden superior.

Con respecto a su pregunta sobre el tiempo de subida actual: el tiempo de subida se ve directamente afectado por el voltaje aplicado y la inductancia. Un voltaje más alto le da un tiempo de subida más rápido, una mayor inductancia le da un tiempo de subida más lento. Estos efectos son NOT triviales y no debes ignorarlos. En su lugar, calcule el tiempo de aumento que obtendrá con su inductor particular y el voltaje que se le aplica. Luego, puede decidir si ese tiempo de subida afectará o no a los resultados deseados.