¿Cuál es el término para la resistencia al cambio en la corriente y cuál es su fórmula correcta?

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En todos los textos que leí, incluidos los tutoriales en línea, "reactancia" se define como la resistencia a la corriente alterna y siempre basan la ecuación en el supuesto de que el voltaje cambia continuamente. La ecuación es X (L) = 2piFL

Pero, por lo que puedo decir, esto no parece mantenerse bien cuando se habla de la reacción de una bobina a la CC aplicada, donde se aplica un voltaje de encendido constante y luego se espera que la corriente alcance la amplitud máxima.

Por lo que puedo decir, la resistencia inductiva a una onda cuadrada del ciclo de trabajo del 50% es en realidad solo 2 veces la resistencia de CC del circuito si los pulsos se sincronizan exactamente a 1/4 de la frecuencia natural del inductor. La corriente aumentará y disminuirá de manera constante al comienzo y al final de cada impulso. Durante el período de transición, siempre se moverá de cero amperios a amperios máximos, suponiendo que siempre esté cortando la entrada de voltaje a la derecha cuando se alcance la amplitud de corriente máxima. Entonces, el resultado es que recibe aproximadamente la mitad de la corriente que obtendría si fuera solo un circuito de CC de flujo continuo.

¿Alguien puede aclarar esto si me falta algo aquí? Y si lo entiendo bien, ¿hay algún término especial para lo que estoy describiendo?

Aquí hay un diagrama de lo que estoy hablando:

Me parece que la corriente promedio es solo una cuestión de calcular la amplitud promedio de una parábola, que no sé cómo hacer. LOL, puedo investigar eso, pero solo estoy tratando de ver lo que otras personas tienen que decir al respecto.

    
pregunta JamesHoux

2 respuestas

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siempre basan la ecuación en el supuesto de que el voltaje es   continuamente cambiando La ecuación es X (L) = 2piFL

En realidad no está del todo bien. La suposición correcta es que el voltaje es sinusoidal . Hay una infinidad de formas de onda de voltaje que cambian continuamente pero no son sinusoidales.

Más generalmente, para un inductor ideal , el voltaje a través del inductor es proporcional a la tasa de tiempo de cambio de la corriente a través del inductor. Si coloca un voltaje constante a través de un inductor, la corriente cambia a una velocidad constante .

Entonces, generalmente, el voltaje a través de un inductor no tiene la misma forma que la corriente a través del inductor; Las formas de onda "se ven" diferentes.

Sin embargo, si la corriente es una onda sinusoidal, el voltaje será una onda sinusoidal, aunque habrá una diferencia en la fase .

Dado que tanto la corriente como el voltaje tienen la misma forma, podemos tomar la relación de las magnitudes de la tensión y las ondas sinusoidales actuales y llamar a esa relación la reactancia . Dado que las ondas sinusoidales de mayor frecuencia cambian más rápidamente, la reactancia aumenta con la frecuencia.

Para analizar formas de onda no sinusoidales, como una onda cuadrada, se puede usar el cálculo para encontrar la corriente promedio en el dominio del tiempo. Si su fuente de voltaje y su inductor son ideales, la forma de onda actual para una onda cuadrada de voltaje sería una onda triangular:

nounaondaparabólica.Sihayunaresistenciainternasignificativa,lacorrienteseparecemása:

Por lo tanto, su forma de onda de corriente parabólica no es el resultado de aplicar una onda cuadrada de voltaje a través de un inductor.

    
respondido por el Alfred Centauri
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Creo que la palabra que estás buscando es inductancia .

Esta es la propiedad principal de un indcutor.

Normalmente se le da el símbolo L y se define en el dominio de tiempo por la ecuación

\ $ \ dfrac {\ mathrm {d} i} {\ mathrm {d} t} = \ dfrac {V} {L} \ $

Si L es más alto, i cambia más lentamente en respuesta a un voltaje aplicado. Si L es más bajo, i cambia más rápidamente en respuesta al voltaje aplicado. Esto parece encajar con lo que usted describe como "resistencia al cambio en la corriente".

  

la reacción de una bobina a la CC aplicada, donde se aplica un voltaje de encendido constante y luego se espera a que la corriente alcance la amplitud máxima.

No estoy seguro de a qué te refieres aquí. Si aplica un voltaje estable a un inductor ideal, la corriente seguirá aumentando continuamente y nunca alcanzará un máximo. En una bobina real, la corriente solo estará limitada por la resistencia parasitaria de la bobina, que a menudo es muy pequeña.

Editar , respondiendo a tu comentario

  

La corriente máxima está limitada por la resistencia parásita. Pero la corriente real está variando continuamente. Entonces, ¿cómo se calcula la corriente promedio?

Dibujemos su circuito, incluida la resistencia parásita del inductor:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Al igual que un circuito RC, un circuito RL tiene una constante de tiempo, en este caso dada por L / R.

Si i es inicialmente 0 y V salta de 0 a algún valor V1 en t = 0, entonces i comenzará a aumentar con una curva exponencial ( no inversa cuadrada). La constante de tiempo del exponencial es L / R.

El tiempo que tarda la curva en alcanzar el 95% de su valor final está relacionado con esta constante de tiempo, R / L, no con la frecuencia de resonancia automática del inductor.

Si aplica un voltaje de onda cuadrada en la entrada, obtendrá bordes ascendentes y descendentes repetidos, todos siguiendo la curva exponencial.

Observe que la curva siempre es más empinada (sube o baja) inmediatamente después de que cambia el voltaje de entrada, a diferencia de la curva dada en la pregunta.

Para calcular la corriente promedio, necesita integrar:

\ $ \ bar {i} = \ dfrac {1} {T} \ int_0 ^ T i (t) \ mathrm {d} t \ $

Tomar la integral en un ciclo de la onda cuadrada.

    
respondido por el The Photon

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