l'inducteur de base : les bobines, Inductance

 l'inducteur

Une inductance est un composant électrique passif formé par une bobine de fil et qui présente la propriété d'inductance. Il est fréquemment enroulé sur un noyau ferromagnétique pour augmenter l'inductance.

Lorsqu'une longueur de fil est formée en une bobine, comme illustré à la Figure 1, elle devient une inductance. Les termes bobine et inductance sont utilisés de manière interchangeable. Le courant traversant la bobine produit un champ électromagnétique, comme illustré. Les lignes de force magnétique autour de chaque boucle (tour) dans l'enroulement de la bobine s'ajoutent efficacement aux lignes de force autour des boucles adjacentes, formant un champ électromagnétique puissant à l'intérieur et autour de la bobine. La direction nette du champ électromagnétique total crée un pôle nord et un pôle sud.

Figure 1

Pour comprendre la formation du champ électromagnétique total dans une bobine, considérons l'interaction des champs électromagnétiques autour de deux boucles adjacentes. Les lignes de force magnétique autour des boucles adjacentes sont chacune déviées dans un seul chemin extérieur lorsque les boucles sont rapprochées. Cet effet se produit parce que les lignes de force magnétiques sont dans des directions opposées entre les boucles adjacentes et s'annulent donc lorsque les boucles sont rapprochées, comme illustré à la Figure 2. Le champ électromagnétique total pour les deux boucles est représenté dans la partie (b). 

Figure 2

Cet effet est additif pour de nombreuses boucles étroitement adjacentes dans une bobine ; c'est-à-dire que chaque boucle supplémentaire ajoute à la force du champ électromagnétique. Par souci de simplicité, seules des lignes de force uniques sont représentées, bien qu'il y en ait beaucoup.

symbole d'un inducteur.

Inductance

Lorsqu'il y a du courant à travers un inducteur, un champ électromagnétique est établi.

Lorsque le courant change, le champ électromagnétique change également. Une augmentation du courant élargit le champ électromagnétique et une diminution du courant le réduit. Par conséquent, un courant changeant produit un champ électromagnétique changeant autour de l'inducteur. À son tour, le champ électromagnétique changeant provoque une tension induite dans la bobine dans une direction opposée au changement de courant. Cette propriété est appelée auto-inductance mais est généralement appelée simplement inductance, symbolisée par L.

L'inductance est une mesure de la capacité d'une bobine à établir une tension induite à la suite d'un changement de son courant, et cette tension induite est dans une direction pour s'opposer au changement de courant.

L'inductance (L) d'une bobine et le taux de variation dans le temps du courant (di>dt) déterminent la tension induite (vind ). Un changement de courant provoque un changement dans le champ électromagnétique, qui, à son tour, induit une tension aux bornes de la bobine, comme vous le savez. La tension induite est directement proportionnelle à L et di>dt, comme indiqué par la formule suivante:

L'unité d'inductance Le henry (H) est l'unité de base de l'inductance. Par définition, l'inductance d'une bobine est d'un henry lorsque le courant à travers la bobine, changeant au rythme d'un ampère par seconde, induit un volt à travers la bobine. Le henry est une grande unité, donc dans les applications pratiques, les millihenries (mH) et les microhenries (mH) sont les unités les plus courantes.

EXAMPLE

Déterminez la tension induite aux bornes d'une inductance de 1 henry (1 H) lorsque le courant change à une vitesse de 2 A/s.

Solution

Stockage d'énergie Un inducteur stocke l'énergie dans le champ électromagnétique créé par le courant. L'énergie stockée s'exprime comme suit :

Comme vous pouvez le voir, l'énergie stockée est proportionnelle à l'inductance et au carré du courant. Lorsque le courant (I) est en ampères et l'inductance (L) en henry, l'énergie (W) est en joules.