até agora temos analisado o comportamento dos indutores conectados a fontes CC e esperamos que agora nós sabemos que quando uma tensão contínua é aplicada através de um indutor, o crescimento da corrente através do mesmo não é instantâneo, mas é determinada pela indutores de auto-induzida ou força contra eletromotriz valor.também vimos que a corrente dos indutores continua a subir até atingir o seu estado estacionário máximo após cinco constantes de tempo., A máxima corrente que flui através de um indutiva da bobina é limitada apenas pela resistência de parte das bobinas dos enrolamentos em Ohms, e como sabemos a partir da lei de Ohm, isto é determinado pela razão entre a tensão sobre a corrente, V/R.
Quando uma corrente ou tensão alternada é aplicada através de um indutor de fluxo de corrente através dele se comporta de maneira muito diferente da de um aplicadas a tensão DC. O efeito de uma fonte sinusoidal produz uma diferença de fase entre a tensão e as formas de onda de corrente., Agora, em um circuito AC, a oposição ao fluxo de corrente através dos enrolamentos das bobinas não só depende da indutância da bobina, mas também a frequência da onda AC.
a oposição à corrente que flui através de uma bobina em um circuito CA é determinada pela resistência AC, mais comumente conhecida como Impedância (Z), do circuito. Mas a resistência é sempre associada a circuitos de corrente contínua para distinguir a resistência de corrente contínua da resistência de CORRENTE ALTERNADA.,
assim como a resistência, o valor da reactância também é medido em Ohm, mas é dado o símbolo X, (letra maiúscula “X”), para distingui-lo de um valor puramente resistivo.como o componente em que estamos interessados é um indutor, a reactância de um indutor é portanto chamada de “reactância indutiva”. In other words, an inductors electrical resistance when used in an AC circuit is called Inductive Reactance.
reactância indutiva a qual é dado o símbolo XL, é a propriedade de um circuito AC que se opõe à mudança na corrente., Em nossos tutoriais sobre capacitores em circuitos de CA, vimos que em um circuito puramente capacitivo, a corrente IC “conduz” a tensão por 90o. em um circuito de CA puramente indutivo o exato oposto é verdadeiro, a corrente IL “lag” a tensão aplicada por 90o, ou (π/2 rads).
circuito indutor de CA
no circuito puramente indutivo acima, o indutor Está ligado directamente através da tensão de alimentação de CA., À medida que a tensão de alimentação aumenta e diminui com a frequência, o emf auto-induzido também aumenta e diminui na bobina em relação a esta mudança.
sabemos que este emf auto-induzido é diretamente proporcional à taxa de mudança da corrente através da bobina e está na sua maior medida em que a tensão de alimentação atravessa de seu meio ciclo positivo para seu meio ciclo negativo ou vice-versa em pontos, 0o e 180o ao longo da onda Sina.,consequentemente, a taxa mínima de variação da tensão ocorre quando a onda de corrente alternada atravessa no seu nível máximo ou mínimo de tensão. Nestas posições do ciclo, as correntes máximas ou mínimas fluem através do circuito do indutor, o que é mostrado abaixo.
CA Indutor Diagrama Fasor
Estas formas de onda de tensão e corrente mostrar que, para um puramente indutiva do circuito a corrente atrasada em relação à tensão de 90o. Da mesma forma, nós também podemos dizer que a tensão conduz a corrente de 90o., De qualquer forma, a expressão geral é que os lag atuais como mostrado no diagrama vetorial. Aqui o vetor de corrente e o vetor de tensão são mostrados deslocados por 90o. a corrente retarda a tensão.
também podemos escrever esta declaração como, VL = 0o e IL = – 90o em relação à tensão, VL. Se a forma de onda da tensão é classificado como uma onda senoidal, em seguida, a corrente, a IL pode ser classificado como negativo, co-seno e podemos definir o valor da corrente em qualquer ponto no tempo como sendo:
Onde: ω é em radianos por segundo e t em segundos.,
Uma vez que a corrente sempre retarda a tensão por 90o num circuito puramente indutivo, podemos encontrar a fase da corrente conhecendo a fase da tensão ou vice-versa. Então, se sabemos o valor de VL, em seguida, IL tem o lag em 90o. Da mesma forma, se conhecemos o valor de IL, em seguida, VL deve, portanto, levar por 90o. Então esta relação de tensão e a corrente em um circuito indutivo irá produzir uma equação que define a Reatância Indutiva, XL da bobina.,
Indutiva Reatância
podemos reescrever a equação acima para indutiva reatância em uma forma familiar que usa o processo de frequência de alimentação em vez da frequência angular, em radianos, ω e este é dado como:
Onde: ƒ é a Freqüência e L é a Indutância da Bobina e 2nƒ = ω.,
da equação acima para a reactância indutiva, pode-se ver que se qualquer uma das frequências ou indutância fosse aumentada, o valor total da reactância indutiva também aumentaria. À medida que a frequência se aproxima do infinito, a reactância dos indutores também aumentaria para o infinito atuando como um circuito aberto.
no entanto, à medida que a frequência se aproxima de zero ou DC, a reactância dos indutores diminuiria para zero, agindo como um curto-circuito. Isto significa então que a reactância indutiva é “proporcional” à frequência.,
Em outras palavras, a reatância indutiva aumenta com a frequência, resultando em XL sendo pequeno em baixas freqüências e XL sendo elevada em altas freqüências e este demonstrado no gráfico a seguir:
Indutiva Reatância contra Frequência
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encosta mostra que o “Indutiva Reatância do indutor aumenta à medida que a freqüência da fonte de toda a aumenta., portanto, a reactância indutiva é proporcional à frequência dando: ( XL α ƒ ) |
então podemos ver que em DC um indutor tem reactância zero (curto-circuito), em altas frequências um indutor tem reactância infinita (circuito aberto).
reactância indutiva exemplo No1
uma bobina de indutância 150mH e resistência zero é ligada através de uma fonte de 100V, 50Hz. Calcular a reactância indutiva da bobina e a corrente que flui através dela.,
Alimentação CA através de um LR Circuito em Série
até agora temos considerado puramente indutiva da bobina, mas é impossível ter uma indutância pura como todas as bobinas de relés ou solenóides vai ter uma certa quantidade de resistência que não importa quão pequena associados com as bobinas de voltas de fio a ser utilizado. Então podemos considerar nossa bobina simples como sendo uma resistência em série com uma indutância.
num circuito de corrente alternada que contém indutância, L e resistência, r a tensão, V será a soma phasor das duas tensões componentes, VR e VL., Isto significa, então, que a corrente que flui através da bobina ainda vai lagar a tensão, mas por uma quantidade inferior a 90o, dependendo dos valores de VR e VL.
O novo ângulo de fase entre a tensão e a corrente é conhecido como o ângulo de fase do circuito e é dado o símbolo grego phi, Φ.
para ser capaz de produzir um diagrama vetorial da relação entre a tensão e a corrente, deve encontrar-se uma referência ou componente comum. Em um circuito R-L conectado Série A corrente é comum como a mesma corrente flui através de cada componente., O vector desta quantidade de referência é geralmente desenhado horizontalmente da esquerda para a direita.
A partir de nossos tutoriais sobre resistores e capacitores sabemos que a corrente e tensão em um circuito de AC resistivo são ambos “em fase” e, portanto, VR é desenhado sobreposto à escala na corrente ou linha de referência.
também sabemos a partir de cima, que a corrente” lag ” a tensão em um circuito puramente indutivo e, portanto, vetorial, VL é desenhado 90o na frente da referência da corrente e para a mesma escala que VR e isso é mostrado abaixo.,
LR Série Circuito de CA
No diagrama de vetores acima, pode ser visto que a linha OB representa a referência de corrente de linha, linha OA é a tensão da componente resistiva e que está em fase com a corrente. A linha OC mostra a tensão indutiva que é 90o à frente da corrente, pelo que se pode ver que a corrente retarda a tensão em 90o. a linha OD dá-nos a tensão resultante ou de alimentação através do circuito., O triângulo de tensão é derivado do teorema de Pitágoras e é dado como:
em um circuito de corrente contínua, a razão de tensão para corrente é chamada de resistência. No entanto, em um circuito de AC esta proporção é conhecida como Impedância, Z com unidades novamente em Ohms. Impedância é a resistência total ao fluxo de corrente em um “circuito AC” contendo resistência e reactância indutiva.se dividirmos os lados do triângulo de tensão acima pela corrente, obtém-se outro triângulo cujos lados representam a resistência, a reactância e a impedância da bobina., Este novo triângulo é chamado de “Triângulo de Impedância”
O Triângulo de Impedância
Indutiva Reatância Exemplo No2
Uma bobina de solenóide tem uma resistência de 30 Ohms e uma indutância de 0,5 H. Se a corrente que flui através da bobina de 4 ampères. Calcular,
a) a tensão da alimentação se a frequência for 50Hz.
b) O ângulo de fase entre a tensão e a corrente.,
Triângulo de Potência de um transformador de Indutor
Há um outro tipo de triângulo de configuração que podemos usar para um circuito indutivo e o que é do “Triângulo de Potência”. A potência em um circuito indutivo é conhecida como Potência reativa ou Volts-amps reativa, símbolo Var que é medido em Volts-amps. Num circuito AC da série RL, a corrente retarda a tensão de alimentação por um ângulo de Φo.
num circuito de CORRENTE ALTERNADA puramente indutivo, a corrente estará fora de fase por um 90o completo à tensão de alimentação., Como tal, a potência total reativa consumida pela bobina será igual a zero, uma vez que qualquer energia consumida é cancelada pela energia emf gerada auto-induzida. Em outras palavras, a potência líquida em watts consumida por um indutor puro no final de um ciclo completo é zero, uma vez que a energia é retirada da fonte de alimentação e devolvida a ela.
a potência reativa, (Q) de uma bobina pode ser dada como: I2 x XL (semelhante a I2R em um circuito DC). Em seguida, os três lados de um triângulo de potência em um circuito de CA são representados por potência aparente, (S), Potência real, (P ) e a potência reativa, (Q ) Como mostrado.,
Triângulo Motor
