3 maneiras de calcular a indutância

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3 maneiras de calcular a indutância
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Vídeo: 3 maneiras de calcular a indutância

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Anonim

"Indutância" refere-se à indutância mútua, que é quando um circuito elétrico cria uma voltagem devido a mudanças na corrente na outra fita, e auto-indutância, que é a criação de uma voltagem na fita devido à sua própria corrente. Em ambas as formas, a indutância é a razão entre a tensão e a corrente e é medida em uma unidade chamada Henry, que é definida como 1 volt por segundo por ampere. Como o Henry é uma unidade tão grande, a indutância é geralmente medida em eletricidade (mH), que é um por mil Henry, ou microhenry (uH), também conhecido como um por milhão de Henry. Siga os seguintes métodos para medir a indutância de um indutor.

Etapa

Método 1 de 3: Medindo a indutância em um gráfico de corrente de tensão

Etapa de medição de indutância 1
Etapa de medição de indutância 1

Etapa 1. Conecte o indutor a uma fonte de tensão pulsada

Mantenha o pulso abaixo de 50%.

Etapa de medição de indutância 2
Etapa de medição de indutância 2

Etapa 2. Configure o monitor de fluxo

Você precisará conectar um resistor de detecção de corrente ao fio ou usar uma ponta de prova de corrente (ponta de metal para medir). Ambos devem ser conectados ao osciloscópio.

Etapa de medição de indutância 3
Etapa de medição de indutância 3

Etapa 3. Leia a corrente de pico e a quantidade de tempo entre cada pulso de tensão

A corrente de pico será medida em amperes e o tempo entre os pulsos será medido em microssegundos.

Etapa 4 da medição da indutância
Etapa 4 da medição da indutância

Etapa 4. Multiplique a tensão fornecida em cada batida pela duração de cada batida

Por exemplo, se 50 volts forem aplicados a cada 5 microssegundos, o cálculo será 50 x 5 = 250 volt-microssegundos.

Etapa 5 de medição da indutância
Etapa 5 de medição da indutância

Etapa 5. Divida pela corrente de pico

Continuando o exemplo acima, dividiremos o produto da tensão e do comprimento do pulso pela corrente de pico. Se a corrente de pico é de 5 amperes, a indutância obtida é 250 volt-microssegundos / 5 amperes = 50 microhenry.

Embora os cálculos sejam simples, a preparação para este método de busca de indução é mais complicada do que para outros métodos

Método 2 de 3: Medindo a indutância usando resistores

Etapa 6 de medição da indutância
Etapa 6 de medição da indutância

Etapa 1. Conecte um indutor com um resistor de resistência conhecida para formar um circuito em série

O resistor deve estar dentro de 1% ou menos. O circuito em série força a corrente através do resistor e indutor em teste. Um dos terminais do resistor e do indutor deve tocar um no outro.

Etapa 7 de medição da indutância
Etapa 7 de medição da indutância

Etapa 2. Passe a corrente pelo cordão

Isso é feito com um gerador de função. O gerador de função estimula a corrente que o indutor e o resistor receberão quando usados.

Etapa de medição de indutância 8
Etapa de medição de indutância 8

Etapa 3. Monitore a tensão de entrada e a tensão onde o indutor e o resistor se encontram

Ajuste a frequência até que a tensão combinada na junção do indutor e do resistor seja a metade da tensão de entrada.

Etapa de medição de indutância 9
Etapa de medição de indutância 9

Etapa 4. Encontre a frequência atual

A frequência da corrente é calculada em quilohertz.

Etapa 10 de medição da indutância
Etapa 10 de medição da indutância

Etapa 5. Calcule a indutância

Em contraste com o método de tensão e corrente, a preparação deste teste é mais fácil, mas os cálculos serão mais complicados. Os detalhes são os seguintes:

  • Multiplique a resistência do resistor pela raiz cúbica. Se o resistor tiver uma resistência de 100 ohms, multiplique por 1,73 (valor da raiz cúbica com duas casas decimais) para obter 173
  • Divida o resultado do cálculo acima pelo resultado de 2 pi vezes a frequência. Se a frequência for 20 quilohertz, o cálculo será 2 x 3,14 (pi com duas casas decimais) x 20 = 125. 6. Para obter a indutância, divida 173 por 125,6 para obter 1,38 milihenry
  • mH = (R x 1,73) / (6,28 x (Hz / 1.000))
  • Exemplo: sabe-se que R = 100 e Hz = 20.000
  • mH = (100 X 1,73) / (6,28 x (20.000 / 1.000)
  • mH = 173 / (6,28 x 20)
  • mH = 173/125, 6
  • mH = 1,38

Método 3 de 3: Medindo a indutância usando capacitores e resistores

Etapa de medição de indutância 11
Etapa de medição de indutância 11

Etapa 1. Conecte o indutor paralelo ao capacitor de capacitância conhecida

Um indutor conectado em paralelo com um capacitor produzirá um circuito paralelo. Use capacitores com tolerância de 10% ou menos.

Etapa de medição de indutância 12
Etapa de medição de indutância 12

Etapa 2. Conecte o circuito em paralelo e em série com o resistor

Etapa de medição de indutância 13
Etapa de medição de indutância 13

Etapa 3. Fluxo de corrente através do circuito

Novamente, use o gerador de função.

Etapa de medição de indutância 14
Etapa de medição de indutância 14

Etapa 4. Posicione a ponta de prova do osciloscópio ao longo do circuito paralelo

Etapa 5. Altere a frequência do gerador de função da mais baixa para a mais alta

Etapa de medição de indutância 15
Etapa de medição de indutância 15

Etapa 6. Ao alterar a frequência, observe a frequência de ressonância da fita, onde o osciloscópio produz a forma de onda mais alta

Etapa 7. Calcule a indutância L = 1 / ((2 pi f) ^ 2 * C)

A frequência ressonante da fita LC é medida em Hertz, e você já sabe a frequência f = 1 / (2 pi sqrt (L * C)). Por exemplo, se o valor da frequência de ressonância for 5000 Hz e a capacitância for 1 uF (1,0e-6 farads), a indutância será 0,001 Henry, ou 1000 uH.

Pontas

  • Quando um grupo de indutores é conectado em série, a indutância total é a soma das indutâncias de cada indutor. Quando um grupo de indutores é conectado em paralelo para formar um circuito paralelo, uma indutância por total é a soma de cada um por indutância de cada indutor na fita.
  • Os indutores podem ser dispostos como bobinas de haste, núcleos em forma de anel ou de filmes finos. Quanto mais enrolamentos em um indutor, ou quanto maior for a área da seção transversal, maior será a indutância. Indutores longos têm indutância mais fraca do que indutores curtos.

Aviso

  • A indutância pode ser medida diretamente com um medidor de indutância, mas esses medidores são difíceis de encontrar. A maioria dos medidores de indutância são feitos apenas para medir correntes baixas.
  • Desculpe, o cálculo no Método 2, Etapa 5, está errado. Você deve dividir pelo quadrado de 3, não multiplicar. Portanto, a fórmula correta é L = R / (sqrt (3) * 2 * pi * f)

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