Loi d'Ohm
Loi d'Ohm : La réactance d'un inducteur est analogue à la résistance d'une
résistance. En fait, XL, tout comme XC et R, s'exprime en ohms. Puisque la réactance inductive est
une forme d'opposition au courant, la loi d'Ohm s'applique aux circuits
inductifs ainsi qu'aux circuits résistifs et aux circuits capacitifs, et
elle est énoncée comme suit pour le circuit:
EXEMPLE:
Déterminer le courant efficace dans le circuit:
SOLUTION:
calculer XL
Appliquer la loi d'Ohm pour déterminer le courant efficace
Puissance dans une inductance
Comme indiqué précédemment, un inducteur stocke de l'énergie dans son champ
magnétique lorsqu'il y a du courant dans l'inducteur. Un inducteur idéal (en
supposant qu'il n'y a pas de résistance d'enroulement) ne dissipe pas
d'énergie; il ne fait que le stocker. Lorsqu'une tension alternative est
appliquée à une inductance idéale, l'énergie est stockée par l'inductance
pendant une partie du cycle, puis l'énergie stockée est renvoyée à la source
pendant une autre partie du cycle. Aucune énergie nette n'est perdue dans un
inducteur idéal en raison de la conversion en chaleur. La figure montre la
courbe de puissance qui résulte d'un cycle de courant et de tension
d'inductance.
Puissance instantanée (p) Le
produit de v et i donne la puissance instantanée. Aux points où v ou i est
égal à zéro, p est également égal à zéro. Lorsque v et i sont tous deux
positifs, p est également positif. Lorsque v ou i est positif et l'autre
négatif, p est négatif. Lorsque v et i sont tous deux négatifs, p est
positif. la puissance suit une courbe de forme sinusoïdale. Des valeurs de
puissance positives indiquent que l'énergie est stockée par l'inductance.
Des valeurs négatives de puissance indiquent que l'énergie est renvoyée de
l'inducteur à la source. Notez que la puissance fluctue à une fréquence
double de celle de la tension ou du courant lorsque l'énergie est
alternativement stockée et renvoyée à la source.
Puissance Active (Pac)
Idéalement, toute l'énergie stockée par une inductance pendant la partie
positive du cycle d'alimentation est renvoyée à la source pendant la partie
négative. Aucune énergie nette n'est perdue en raison de la conversion en
chaleur dans l'inducteur, de sorte que la puissance réelle est nulle. En
fait, en raison de la résistance de l'enroulement dans une inductance
pratique, une certaine puissance est toujours dissipée et il existe une très
petite quantité de puissance réelle, qui peut normalement être négligée.
Puissance réactive (Pr) La
vitesse à laquelle un inducteur stocke ou restitue de l'énergie est appelée
sa puissance réactive, avec l'unité de VAR (volt-ampère réactif). La
puissance réactive est une quantité non nulle car, à tout instant,
l'inductance prélève de l'énergie à la source ou lui restitue de l'énergie.
La puissance réactive ne représente pas une perte d'énergie due à la
conversion en chaleur. Les formules suivantes s'appliquent :
Note: rms= efficace
EXEMPLE:
Un signal de 10 V avec une fréquence de 1 kHz est appliqué à une bobine
de 10 mH avec une résistance d'enroulement négligeable. Déterminer la
puissance réactive (Pr)
SOLUTION:
Tout d'abord, calculez la réactance inductive et les valeurs de
courant.
Le facteur de qualité (Q) d'une bobine
Le facteur de qualité (Q) est le rapport de la puissance réactive dans une inductance à la puissance active dans la résistance d'enroulement de la bobine ou la résistance en série avec la bobine. C'est le rapport de la puissance en L à la puissance en RW. Le facteur de qualité est important dans les circuits résonnants, une formule pour Q est développée comme suit :
Lorsque la résistance est juste la résistance d'enroulement de la bobine, le circuit Q et la bobine Q sont identiques. Notez que Q est un rapport d'unités similaires et, par conséquent, n'a pas d'unité elle-même. Le facteur de qualité est également appelé Q déchargé car il est défini sans charge sur la bobine. Parce que XL dépend de la fréquence, Q dépend également de la fréquence.
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