Indutores em circuitos indutores em série e em série

Indutores Em Circuitos Indutores Em Serie E Em Serie



Para garantir o bom funcionamento de qualquer circuito, existem vários componentes e dispositivos elétricos utilizados como capacitores, resistores e indutores. Cada um deles pode ser usado para diversos fins. Os indutores são normalmente usados ​​para evitar picos anormais de corrente, armazenando a energia em seu campo magnético. Para conectar indutores, existem basicamente duas configurações, uma em série e outra em paralelo.

Contorno:

Indutor em série

Quando os indutores são conectados em série, a indutância equivalente é relativamente maior que a indutância individual de cada indutor. Como na configuração em série, a tensão em cada um dos indutores será diferente, enquanto a corrente será a mesma em cada indutor. Para ler mais sobre como conectar indutores em série leia este guia.

Aqui está um circuito simples no qual os indutores são conectados em série:









Como mencionado acima, a corrente é a mesma na série, então podemos dizer que:







Agora, para calcular a tensão em cada indutor, podemos usar a seguinte equação:



Portanto, para calcular a tensão total, some a tensão em cada indutor:

Agora, a equação para calcular a tensão pode ser escrita como:

Agora podemos simplificar ainda mais a equação para encontrar a fórmula para calcular a indutância equivalente:

Então agora a equação para a fórmula equivalente pode ser escrita como:

Exemplo: Cálculo da Indutância Equivalente de Indutores em Série

Considere três indutores conectados em série com uma indutância de 80mH, 75mH e 96mH. Encontre a indutância equivalente dos indutores conectados em série.

Encontrando a indutância equivalente usando:

Indutores acoplados magnéticos em série

Quando o campo magnético de um indutor se liga ao campo magnético do outro indutor em uma combinação em série, isso é frequentemente chamado de acoplamento magnético ou indutância mútua entre os dois indutores. Portanto, nesse caso, a indutância mútua deve ser considerada no cálculo da indutância equivalente do circuito. Além disso, os indutores mutuamente acoplados são classificados em duas configurações e são:

  • Indutores de auxílio cumulativamente acoplados ou em série
  • Indutores acoplados diferencialmente ou opostos em série

Indutores cumulativamente acoplados ou auxiliares em série

Quando a direção da corrente que passa por ambos os indutores de combinação em série mutuamente acoplados é a mesma, isso significa que existem indutores auxiliares:

Normalmente, para representar esta configuração é utilizada uma convenção de pontos e para auxiliar na configuração, os pontos ficam nos mesmos lados dos indutores em série:

Aqui, M é a indutância mútua entre as duas bobinas, portanto, para calcular a indutância equivalente de uma combinação de indutores em série é necessário considerar a indutância mútua. O EMF dos indutores pode ser calculado como:

Agora o EMF total da bobina será:

Colocando os valores de EMF para cada bobina, obtemos:

Agora simplificando ainda mais a equação, obtemos o seguinte:

Então agora a equação para indutância equivalente será:

Aqui, 2M é a indutância mútua entre as bobinas do circuito, que é o efeito que ambas as bobinas têm uma sobre a outra.

Exemplo 1: Cálculo da Indutância Equivalente de Indutores Auxiliados em Série

Dois indutores com indutância de 50mH e 30mH são conectados em série, a indutância mútua entre os dois é de 5mH quando a direção da corrente é a mesma para ambas as bobinas.

Para calcular a indutância equivalente, abaixo está a equação:

Agora colocando os valores, obtemos:

Exemplo 2: Cálculo da indutância mútua de indutores auxiliados em série

Se a indutância de duas bobinas conectadas em série for 40mH e 80mH e a indutância equivalente for 150mH. O valor da indutância mútua é desconhecido, portanto, se os indutores em série estiverem auxiliando (corrente na mesma direção), então:

Agora colocando os valores na equação acima, obtemos:

A indutância mútua entre as duas bobinas é de 15mH.

Indutores acoplados diferencialmente ou opostos em série

Quando a corrente que passa pela bobina é a mesma, mas o sentido da corrente em ambas as bobinas é oposto, então os indutores são considerados opostos:

Normalmente, para representar esta configuração é utilizada uma convenção de pontos e para a configuração oposta, os pontos ficam nos lados opostos dos indutores em série:

Aqui, M é a indutância mútua entre as duas bobinas, portanto, para calcular a indutância equivalente de uma combinação de indutores em série é necessário considerar a indutância mútua. O EMF dos indutores pode ser calculado como:

Agora o EMF total da bobina será:

Colocando os valores de EMF para cada bobina, obtemos:

Agora simplificando ainda mais a equação, obtemos o seguinte:

Então agora a equação para indutância equivalente será:

Aqui, 2M é a indutância mútua entre as bobinas do circuito e é o efeito que as bobinas têm umas sobre as outras.

Exemplo 1: Calculando a indutância equivalente de indutores opostos em série

Os dois indutores conectados em série têm uma indutância de 20mH e 60mH tendo uma indutância mútua de 10mH. Para calcular a indutância equivalente, abaixo está a equação:

Agora colocando os valores para a indutância e a indutância mútua

Exemplo 2: Cálculo da Indutância Mútua de Indutores Opostos em Série

Se a indutância de duas bobinas conectadas em série for 50mH e 60mH e a indutância equivalente for 100mH. O valor da indutância mútua é desconhecido, portanto, se os indutores em série estiverem opostos, então:

Agora colocando os valores na equação acima, obtemos:

A indutância mútua entre as duas bobinas é de 5mH.

Conclusão

Na combinação em série, os indutores têm a indutância equivalente superior à indutância individual no circuito. Além disso, a configuração em série é ainda dividida em duas configurações, uma é quando ambas têm o mesmo sentido da corrente e a outra é quando o sentido da corrente é oposto. Para calcular a indutância equivalente em série, basta somar todas as indutâncias individuais.

Para indicadores mutuamente acoplados, some a indutância individual, bem como some ou subtraia o dobro da indutância mútua, dependendo da direção da corrente.