Relations de phase de tension et de courant dans un circuit inductif

Tout changement de courant dans une bobine (une hausse ou une baisse) provoque une modification correspondante de la tension. Flux magnétique autour de la bobine. Parce que le courant change à son taux maximum quand il passe par son zéro à 90 ° (point b sur la figure 1) et 270 ° (point d), le changement de flux est également le plus important à ces moments.

En conséquence, les champs électromagnétiques auto-induits (Champ électromagnétique) dans la bobine est à sa valeur maximale (ou minimale) en ces points, comme indiqué dans Figure 1.

Parce que le courant ne change pas au pointlorsqu'il passe par sa valeur maximale à 0 ° (point a), 180 ° (point c) et 360 ° (point e), le changement de flux est nul à ces moments. Par conséquent, la force électromagnétique auto-induite dans la bobine est à sa valeur zéro en ces points.

Figure 1 - Courant, CEM auto-induite et tension appliquée dans un circuit inductif

Selon Loi de Lenz, la tension induite s'oppose toujours au changement de courant. En référence à la figure 1, avec le courant à sa valeur négative maximale (pointer un), la force électromotrice induite est nulle et diminue. Ainsi, lorsque le courant monte dans une direction positive (point a à c), la force électromotrice induite est de polarité opposée à la tension appliquée et s’oppose à la montée de courant.

Avec le courant maintenant à son maximum positifvaleur (point c), la FEM induite est à une valeur nulle et augmente. Lorsque le courant diminue vers 180 à 180 ° (point c à d), la force électromotrice induite a la même polarité que le courant et tend à empêcher le courant de chuter. Lorsque le courant atteint une valeur nulle, la force électromotrice induite est à sa valeur positive maximale.

Plus tard, quand le courant augmente de zéroà sa valeur négative maximale à 360 ° (point d à point e), la tension induite est de polarité opposée à celle du courant et tend à empêcher le courant d'augmenter dans le sens négatif. Ainsi, on peut voir que les champs électromagnétiques induits traînent de 90 ° par rapport au courant.

La valeur des champs électromagnétiques auto-induits varie comme une onde sinusoïdale et retarde le courant de 90 °, comme indiqué dans Figure 1. La tension appliquée doit être égale et opposée à la FEM auto-induite à tout moment; par conséquent, le courant est en retard de 90 ° sur la tension appliquée dans un circuit purement inductif.

Si la tension appliquée (E) est représentée par un vecteur tournant dans le sens antihoraire (Figure 1b), le courant peut alors être exprimé en tant que vecteur retardant la tension appliquée de 90 °. Les diagrammes de ce type sont appelés diagrammes de phaseur.

Exemple

UNE 0.4 H bobine avec une résistance négligeable est connectée à une source d'alimentation de 115V, 60 Hz (voir Figure 2). Trouvez la réactance inductive de la bobine et le courant dans le circuit. Dessinez un diagramme de phase montrant la relation de phase entre le courant et la tension appliquée.

Figure 2 - Schéma du circuit de la bobine et du phaseur

Solution

1. Réactance inductive de la bobine

X_L = 2 · π · f · L

X_L = 2 · 3,14 · 60 · 0,4

X_L = 150,7 Ohms

2. Courant à travers le circuit

I = E / X_L

I = 115 / 150,7

I = 0,76 ampères

3. Dessinez un diagramme de phase montrant la relation de phase entre le courant et la tension appliquée

Un diagramme de phase montrant la tension de retard de courant de 90 ° est dessiné Figure 2b.

Résumé

Résumé de la réactance inductive

• L’opposition au flux de courant alternatif causé par l’inductance est appelée réactance inductive (XL).
  La formule de calcul de XL est la suivante:
  .
  X_L = 2 · π · f · L
  .
• Le courant (I) est inférieur à la tension appliquée (E) dans un circuit purement inductif par un angle de phase de 90 °.
  .
• Le diagramme de phase montre la tension appliquée (E)vecteur en avance (ci-dessus) le vecteur courant (I) de la valeur du différentiel de déphasage dû à la relation entre tension et courant dans un circuit inductif

LA SOURCE: Manuel de sciences électriques volume 3 - Télécharger les ici[/ fancy_box]