La fonction principale de l'inductance est de stocker le courant alternatif (stockage de l'énergie électrique sous la forme d'un champ magnétique), mais elle ne peut pas stocker le courant continu (le courant continu peut traverser la bobine d'inductance sans entrave).
La fonction principale de la capacité est de stocker le courant continu (stockage de l'énergie électrique directement sur les plaques du condensateur), mais elle ne peut pas stocker le courant alternatif (le courant alternatif peut traverser le condensateur sans entrave).
L'inductance la plus primitive a été découverte par le scientifique britannique Faraday en 1831.
Les applications typiques sont divers transformateurs, moteurs, etc.
Diagramme schématique de la bobine de Faraday (la bobine de Faraday est une bobine à inductance mutuelle)
Un autre type d'inductance est l'auto-bobine d'inductance
En 1832, Henry, un scientifique américain, publie un article sur le phénomène d’auto-induction. En raison de la contribution importante de Henry dans le domaine du phénomène d'auto-induction, les gens appellent l'unité d'inductance Henry, en abrégé Henry.
Le phénomène d'auto-induction est un phénomène qu'Henry a découvert accidentellement alors qu'il faisait une expérience sur l'électro-aimant. En août 1829, alors que l'école était en vacances, Henry étudiait les électro-aimants. Il a constaté que la bobine produisait des étincelles inattendues lorsque l’alimentation était coupée. Pendant les vacances d'été de l'année suivante, Henry a continué à étudier des expériences liées à l'auto-induction.
Enfin, en 1832, un article a été publié pour conclure que dans une bobine avec du courant, lorsque le courant change, une force électromotrice induite (tension) sera générée pour maintenir le courant d'origine. Ainsi, lorsque l'alimentation électrique de la bobine est déconnectée, le courant diminue instantanément et la bobine générera une très haute tension, puis les étincelles vues par Henry apparaîtront (la haute tension peut ioniser l'air et court-circuiter pour produire des étincelles).
Bobine d'auto-inductance
Faraday a découvert le phénomène d'induction électromagnétique, dont l'élément le plus essentiel est que le flux magnétique changeant génère une force électromotrice induite.
Un courant continu stable se déplace toujours dans une direction. Dans une boucle fermée, son courant ne change pas, donc le courant circulant dans la bobine ne change pas et son flux magnétique ne change pas. Si le flux magnétique ne change pas, aucune force électromotrice induite ne sera générée, de sorte que le courant continu peut facilement traverser la bobine inductrice sans obstruction.
Dans un circuit CA, la direction et l’amplitude du courant changent avec le temps. Lorsque le courant alternatif traverse la bobine d'inductance, à mesure que l'amplitude et la direction du courant changent, le flux magnétique autour de l'inducteur change également continuellement. Le changement du flux magnétique provoquera la génération d'une force électromotrice, et cette force électromotrice ne fait qu'entraver le passage du courant alternatif !
Bien entendu, cet obstacle n'empêche pas le passage du courant alternatif à 100%, mais il augmente la difficulté de passage du courant alternatif (l'impédance augmente). Lors du processus de blocage du passage du courant alternatif, une partie de l'énergie électrique est convertie sous forme de champ magnétique et stockée dans l'inducteur. C'est le principe de l'inducteur stockant l'énergie électrique
Le principe du stockage et de la libération d’énergie électrique par inducteur est un processus simple :
Lorsque le courant de la bobine augmente, entraînant une modification du flux magnétique environnant, le flux magnétique change, générant une force électromotrice induite inverse (stockant l'énergie électrique) et empêchant le courant d'augmenter.
Lorsque le courant de la bobine diminue, entraînant une modification du flux magnétique environnant, le flux magnétique change, générant une force électromotrice induite dans la même direction (libérant de l'énergie électrique) et empêchant le courant de diminuer.
En un mot, l'inducteur est conservateur, conservant toujours l'état d'origine ! Il déteste le changement et agit pour empêcher le changement de courant !
L'inducteur est comme un réservoir d'eau AC. Lorsque le courant dans le circuit est important, il en stocke une partie, et lorsque le courant est faible, il le libère pour compléter !
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Heure de publication : 27 août 2024