Calculadora de indutores em série

Calcule a indutância equivalente e a energia magnética de três indutores ligados em série.

Rede de indutores em série
Informe três indutâncias sem acoplamento e a corrente comum da ligação em série.

Sobre indutores em série

Para indutores ideais sem acoplamento ligados em série, a indutância equivalente é a soma das indutâncias individuais. A mesma corrente percorre todos os componentes, pois há apenas um caminho para ela. Cada indutor desenvolve uma tensão proporcional à própria indutância e à taxa de variação da corrente, enquanto a soma das tensões individuais corresponde à tensão da fonte. Assim, três bobinas de 10, 20 e 30 milihenrys se comportam como um único indutor de 60 milihenrys no modelo ideal. A calculadora também determina a energia magnética total por E = 1/2 L total I ao quadrado. Como todos os indutores em série conduzem a mesma corrente, somar a energia de cada bobina produz exatamente o mesmo resultado que usar a indutância equivalente. Isso permite conferir análises de armazenamento de energia em filtros, eletroímãs, estágios conversores e circuitos pulsados. A corrente tem influência quadrática, de modo que um aumento moderado pode causar um crescimento muito maior da energia armazenada. Ligações em série são comuns quando a indutância necessária não está disponível em um único componente padrão ou quando se deseja distribuir tensão e calor entre várias bobinas. As resistências dos enrolamentos também se somam em série, embora esta calculadora ideal não inclua resistência. Em um circuito CA, a reatância indutiva total pode ser obtida aplicando XL = 2 pi f L à indutância equivalente. A corrente em série depende dessa reatância e de todas as demais impedâncias do circuito. A soma simples pressupõe a ausência de acoplamento magnético mútuo. Bobinas próximas ou enroladas em um núcleo comum podem reforçar ou opor seus efeitos conforme a orientação. Nesse caso, a indutância equivalente inclui termos de indutância mútua e pode ser maior ou menor que a soma aritmética. Tolerâncias, saturação do núcleo, capacitância parasita e resistência dos enrolamentos também afetam o comportamento real. Verifique as tensões nominais e a isolação, pois a tensão aplicada se divide conforme as impedâncias, não necessariamente em partes iguais. Informe as indutâncias em henrys e a corrente comum instantânea ou de pico em amperes. Use a corrente de pico para calcular a energia máxima armazenada. O resultado se aplica a um sistema magnético linear ideal; portanto, consulte a curva de corrente de saturação de cada componente ao avaliar o hardware. Se um enrolamento saturar, sua indutância diminui e a distribuição calculada de energia deixa de ser precisa. Dentro dessas hipóteses, somar indutâncias oferece uma estimativa direta e transparente para o ensino e o projeto inicial de circuitos.

Exemplos

EntradasResultados calculados
10, 20, 30 mH com 2 A60 mH no total e 0.12 J
Três bobinas de 0.5 H com 3 A1.5 H no total e 6.75 J
0.1, 0.2, 0.7 H com 1 A1 H no total e 0.5 J

Como usar esta calculadora

  1. Informe as três indutâncias em henrys.
  2. Informe a corrente que percorre o caminho em série.
  3. Selecione Calcular para somar as indutâncias e obter a energia armazenada.
  4. Compare a corrente com a corrente de saturação nominal de cada indutor.

Perguntas frequentes

Como os indutores em série se combinam?

Indutâncias ideais sem acoplamento se somam diretamente em série. Uma bobina de 1 H e outra de 2 H resultam em 3 H no total.

A corrente é igual em todos os indutores em série?

Sim, a mesma corrente percorre todos os elementos de um único caminho em série. A tensão entre os terminais de cada indutor pode variar conforme sua impedância.

Como a energia total armazenada é calculada?

Multiplique metade da indutância equivalente pelo quadrado da corrente. Isso equivale à soma da energia armazenada em cada bobina.

O acoplamento magnético altera a indutância total?

Sim. Bobinas acopladas incluem termos de indutância mútua cujo sinal depende da orientação dos enrolamentos, então a soma simples pode não se aplicar.

As resistências dos enrolamentos também se somam?

Sim, as resistências dos enrolamentos em série se somam como resistores comuns. Esta calculadora se concentra na indutância ideal e na energia magnética, não nas perdas.