Indutor:
Um indutor é um componente passivo de um circuito elétrico que se opõe à corrente. É uma bobina de fio enrolada em um material magnético. A tensão aplicada induz corrente no indutor. Quando a corrente flui pelo indutor, ela gera um campo magnético. Os campos magnéticos não mudam. Portanto, o indutor tenta evitar que a corrente que flui através dele mude.
Reatância:
A reatância é definida como uma oposição ao fluxo de corrente em um circuito elétrico. É denotado por ?.
Reatância Indutiva XL:
Reatância indutiva é a reatância oferecida por um indutor: quanto maior a reatância, menor a corrente.
Em um circuito CC a reatância indutiva seria zero (curto-circuito), em altas frequências um indutor tem reatância infinita (circuito aberto).
Unidades de reatância indutiva | Unidade SI de reatância indutiva
A reatância indutiva atua como uma oposição ao fluxo de corrente no circuito. Portanto, a unidade SI de reatância indutiva é a mesma da resistência, ou seja, Ohms.
Símbolo para reatância indutiva
A reatância indutiva é denotada por ?L or XL.
Derivação de reatância indutiva
Suponha que temos o seguinte circuito elétrico com indutância L conectado a uma fonte de tensão CA. Esta fonte cria uma corrente alternada que flui dentro do indutor se a chave estiver fechada. Assim, a corrente elétrica no circuito a qualquer momento é dada por,
eu = euOCosωt
Onde eu0= valor de pico da corrente
ω = frequência angular
Agora, se aplicarmos a segunda lei de Kirchhoff ou a lei de loop de Kirchhoff neste circuito, obteremos,
Portanto, a tensão no indutor V é igual à indutância multiplicada pela derivada da corrente elétrica I em relação ao tempo.
Se cos (ωt + 90 °) = 1, então V = V0= LI0ω (tensão de pico)
Sabemos pela lei de Ohm,
Dentro de um resistor,
V0=I0R
onde R = resistência
V0=I0\\XL
Como a reatância indutiva é semelhante à resistência, podemos obter uma equação análoga -
Onde ?L= reatância indutiva
Comparando V0 encontrada na equação anterior, pode-se concluir que,
XL = ωL = 2πfL
onde f = frequência
Fórmula de reatância indutiva
A reatância indutiva de uma bobina é,
?L= ωL ou ?L= 2? FL
Onde ω é a frequência angular, f é a frequência da tensão aplicada e L é a indutância da bobina.
Derivação de reatância indutiva
Reatância indutiva em série
No circuito acima, três indutâncias L1, L2 e eu3 estão conectados em série. Portanto, se aplicarmos a lei de Kirchhoff,
Tomando o valor de pico, podemos dizer que,
Vo = Euoω(EU1 + L2+ L3)
Então, indutância total L = L1+L2+L3
Portanto, reatância indutiva em conexão em série, ?L= ω(L1+L2+L3+… ..Ln)
Reatância indutiva em paralelo
No circuito acima, três indutâncias, L1, L2 e eu3, estão conectados em paralelo. Se a indutância total for L, pela lei de Kirchhoff, podemos dizer,
então,
Portanto, reatância indutiva em conexão paralela,
Indutância e reatância indutiva
O magnetismo e a eletricidade coexistem em circuitos elétricos. Se um condutor for colocado em um campo magnético que muda continuamente, uma força é gerada no condutor. É chamada de força eletromotriz ou EMF. A capacidade de criar tensão para a mudança no fluxo de corrente é chamada indutância.
EMF ajuda o fluxo de corrente no circuito. Enquanto a corrente passa pela bobina do indutor, ela tenta se opor à corrente. Esta reação é conhecida como reatância indutiva.
Qual é a diferença entre indutância e reatância indutiva?
Indutância
- Indutância:
- A unidade de indutância é Henry ou H.
- A dimensão da indutância é [ML2T-2A-2]
- Não depende da frequência.
- Quanto maior a indutância, maior será o EMF e a corrente induzidas.
Reatância indutiva
- Reatância indutiva XL=ωL.
- A unidade de reatância indutiva é ohm ou Ω.
- A dimensão da reatância indutiva é [ML2T-3I-2].
- Depende da frequência.
- Quanto maior a reatância indutiva, menor será a corrente.
Reatância indutiva no circuito DC
Em um circuito DC, a frequência de energia é igual a zero. Portanto ?L também é zero. O indutor se comportaria como um curto-circuito no estado estacionário.
Relação entre indutância e reatância
Reatância ? consiste em dois componentes-
- Reatância indutiva ou ?L
- Reatância capacitiva ou ?C
portanto
Fórmula de reatância indutiva total
Diferença entre indutância e reatância
Indutância:
- A unidade de indutância é Henry ou H.
- A dimensão da indutância é [ML2T-2A-2]
- Não depende da frequência.
- A indutância é diretamente proporcional à corrente.
Reatância indutiva
- Reatância
- A unidade de reatância é ohm ou Ω
- A dimensão da reatância indutiva é [ML2T-3I-2]
- Depende da frequência.
- A reatância é inversamente proporcional à corrente.
O inverso da reatância indutiva é a susceptância
A quantidade recíproca à reatância indutiva é conhecida como suscetância indutiva. É denotado por BL.
A susceptância indutiva é semelhante à condutância G, que é o inverso da resistência.
Portanto, a unidade de BL também é siemen ou S.
A susceptância fisicamente indutiva representa a capacidade de um circuito elétrico puramente indutivo de permitir o fluxo de corrente através dele.
Reatância e suscetibilidade
A reatância mede a reação de um circuito contra a mudança na corrente com o tempo, enquanto a suscetibilidade mede a suscetibilidade do circuito em conduzir a variação da corrente.
Resistência, reatância, capacitância, comparação de impedância de indutância
parâmetros | Resistência | Reatância | Capacidade | Indutância | Impedância |
Definição | A medida de obstrução causada pelo condutor em direção à corrente é conhecida como resistência. | A característica do indutor e do capacitor de se opor a qualquer mudança na corrente é chamada de reatância. | A capacidade de um condutor de armazenar carga elétrica é conhecida como capacitância. | A propriedade de um condutor de gerar um EMF devido à mudança na corrente é conhecida como indutância. | A impedância é toda a oposição em um circuito elétrico causada pelo indutor, o capacitor e o resistor. |
Símbolo | A resistência é representada por R | A reatância é representada por ? | A capacitância é representada por C | A indutância é representada por L | A impedância é representada por Z |
Unidade | Ohm | Ohm | Farad | Henry | Ohm |
Expressão Geral | A resistência em um circuito com tensão v e corrente i é, R = V/I | A reatância em um circuito com a frequência angular da fonte de tensão ω é, X= ωL + 1/ωC | A capacitância de um capacitor de placas paralelas com permissividade média ε, área da placa A e separação d entre as placas é, C=ϵA/d | A indutância de uma bobina com tensão induzida V é, L=V/dI/dT | A impedância total de um circuito pode ser escrita como Z = ZR+ZC+ZL |
Reatância capacitiva
Assim como a reatância indutiva, a reatância capacitiva é a impedância causada pelo capacitor. É denotado por Xc. Quando a tensão DC é aplicada em um circuito RC, o capacitor começa a carregar. Posteriormente, a corrente flui e a impedância interna do capacitor a obstrui.
Reatância capacitiva
Qual é a diferença entre reatância indutiva e reatância capacitiva?
Reatância capacitiva vs reatância indutiva
Reatância capacitiva | Reatância indutiva |
A reatância do capacitor | A reatância do indutor |
É denotado por XC | É denotado por XL |
XC =1/ωC | XL =ωEU |
Quando uma tensão CA senoidal é aplicada a um capacitor, a corrente está à frente da tensão por um ângulo de fase de 90 ° | Quando uma tensão CA senoidal é aplicada a um indutor, a corrente fica atrasada em relação à tensão em um ângulo de fase de 90 ° |
É inversamente proporcional à frequência. | É diretamente proporcional à frequência |
Na alimentação CC, o capacitor se comporta como um circuito aberto. | Na alimentação DC, o indutor se comporta como um curto-circuito. |
Em alta frequência, o capacitor atua como um curto-circuito. | Em alta frequência, o indutor atua como um circuito aberto. |
Circuito AC em combinação série LR
Existem dois componentes no circuito acima: resistor R e indutor L. tensão no resistor é Vr, e a tensão no indutor é VL.
O diagrama fasorial mostra que a tensão total V, a tensão do resistor Vr e tensão do indutor VL forma um triângulo retângulo.
Ao aplicar o teorema de Pitágoras, obtemos,
V2=Vr2+VL2
onde φ = ângulo de fase
Como encontrar reatância indutiva? | Fórmulas importantes
XL = 2πfL
Potência P=VrmsIrmsCosφ
Calcule a reatância indutiva | Exemplo de cálculo de reatância indutiva
Encontre a tensão CA necessária para que a corrente de 20 mA flua através de um indutor de 100 mH. A frequência de alimentação é 500 Hz.
Dado: i = 20 mA f = 400 Hz L = 100mH
Como a série é puramente indutiva, a impedância no circuito, Z = XL
Nós sabemos, XL= ωL = 2? fL = 2 x 3.14 x 400 x 0.1 = 251.2 ohm
Portanto, a tensão de alimentação V = iXL= 02 x 251.2 = 5.024 volts
Calcule XL de um indutor de 5 mH quando a tensão CA de 50 Hz é aplicada. Também encontrar eurms em cada frequência quando Vrms é 125 volts.
XL= 2? FL = 2 x 3.14 x 50 x 5 x 001 = 1.57 ohm
Calcule a reatância indutiva usando tensão e corrente
Uma resistência de 20 ohm, indutância de 200 mH e capacitância de 100 µF são conectadas em série através da rede elétrica de 220 V e 50 Hz. Determine XLXC e corrente fluindo através do circuito.
Sabemos, V = 220 volt R = 20 ohm L = 0.2 H f = 50 Hz
XL= 2? FL = 2 x 3.14 x 50 x 0.2 = 62.8 ohm
= 1 / (2 x 3.14 x 50 x 0.0001) = 31.8 ohm
Portanto, impedância total,
= (20)2+(62.8-31.8)2=36.8 ohm
Então, atual
Resistência-Reatância-Impedância: estudo comparativo
Resistência | Reatância | Impedância |
Oposto ao fluxo de elétrons | Opõe-se à mudança na corrente | Combinação de reatância e resistência |
R = V / I | X = XL + XC | Z=(R2 + XL2)1/2 |
Medido em ohm | Medido em ohm | Medido em ohm |
Não depende da frequência | Depende da frequência | Depende da frequência |
Reatância de vazamento no motor de indução
A reatância de vazamento é a impedância causada pelo indutor de vazamento em um motor de indução. Um campo magnético giratório se desenvolve no motor de indução devido à energia trifásica aplicada. A maioria das linhas de fluxo magnético geradas pelo enrolamento do estator percorre o rotor. Embora muito poucas linhas de fluxo se fechem no entreferro e não contribuam para a intensidade do campo magnético. Este é o fluxo de vazamento.
Devido a este fluxo de fuga, uma auto-indutância é induzida no enrolamento. Isso é conhecido como reatância de vazamento.
Reatância sub-transitória do motor de indução
Em um curto-circuito, o fluxo magnético gerado no enrolamento amortecedor reduz a reatância de estado estacionário. É conhecido como reatância subtransiente. O termo 'subtransitório' sugere que a quantidade opera ainda mais rápido do que o 'transitório'.
Perguntas Frequentes:
A que a reatância indutiva é proporcional?
A reatância indutiva é diretamente proporcional à frequência.
O que é reatância indutiva e como ela afeta um circuito CA?
Ao contrário do DC, no circuito CA, a corrente varia com o tempo.
O que acontece quando a reatância capacitiva é maior do que a reatância indutiva?
Se XC é mais do que XL, então a reatância geral é capacitiva.
O que é indução?
A mudança no campo magnético causa tensão e corrente no circuito. Este fenômeno é conhecido como indução.
O que a indutância faz em um circuito?
A indutância se opõe à mudança na corrente que flui através do circuito.
O que é indutância de uma bobina?
A indutância de uma bobina se origina do campo magnético devido à variação da corrente.
Por que L é usado para indutância?
De acordo com as iniciais, eu deveria ser usado para representar a indutância. Mas como I já está sendo usado para corrente, L é usado para indutância para homenagear o cientista Henrique Lenz por sua extraordinária contribuição no campo do eletromagnetismo.
A auto-indutância pode ser negativa?
A auto-indutância é uma quantidade puramente geométrica e depende do circuito externo. Portanto, não pode ser negativo. O sinal de menos na lei de Lenz indica a natureza oposta de EMF em relação ao campo magnético.
Os motores têm indutância?
O EMF traseiro é um fator crucial em motores. Os motores CA e CC usam uma fonte de baixa tensão CA para medir a indutância.
O que é unidade de indutância?
A unidade SI de indutância é volt -segundo por ampere ou Henry.
Por que o indutor bloqueia AC e permite DC?
O indutor cria um EMF quando a corrente flui por ele. Em CA, o EMF é muito alto à medida que a frequência é aumentada. Portanto, a oposição também é significativa. Mas no fornecimento de DC, não há EMF e, conseqüentemente, nenhuma oposição ocorre. Portanto, diz-se que o indutor bloqueia AC e permite DC.
O indutor permite corrente DC?
O indutor permite corrente DC, pois não há força oposta atuando no circuito.
Para mais detalhes sobre a teoria do circuito clique aqui
Olá... meu nome é Kaushikee Banerjee e concluí meu mestrado em Eletrônica e Comunicações. Sou um entusiasta da eletrônica e atualmente me dedico à área de Eletrônica e Comunicações. Meu interesse está em explorar tecnologias de ponta. Sou um aluno entusiasmado e mexo com eletrônicos de código aberto.