En el circuito LR, ¿por qué el voltaje del inductor alcanza primero el voltaje de la batería?

Answer 1

Estoy tratando de explicar esto sin ninguna matemática involucrada. Esto le dará el concepto de lo que está sucediendo aquí.

Un inductor tiene una propiedad que se opone al cambio en la corriente que fluye a través de él (esta propiedad puede explicarse a partir de la Ley de Lenz, que los inductores realmente se oponen al cambio en el flujo magnético a su alrededor).

En el circuito LR, inicialmente no fluía corriente a través de él. A medida que el circuito se cierra, la corriente comenzará a fluir. Esto va en contra de la voluntad del inductor y el inductor no permite que la corriente pase a través de él. Como resultado, la carga comenzará a acumularse en las terminales del inductor y el potencial comenzará a desarrollarse.

Dado que la carga positiva se acumulará cerca del terminal positivo de voltaje y la carga negativa en el terminal negativo. El voltaje desarrollado a través de los inductores contra el voltaje de la batería.

Estas cargas continuarán hasta que haya corriente circulando en el circuito, la corriente fluirá hasta que el voltaje desarrollado a través de los inductores sea menor que el de la batería. Finalmente, el voltaje a través de los inductores crecerá igual al voltaje a través de la batería, para detener cualquier corriente que fluya a través del inductor. Todo esto sucederá muy rápido.

Es por eso que en un circuito LR, el voltaje del inductor alcanza primero el voltaje de la batería.

Answer 2

La premisa básica aquí es incorrecta. Estás asumiendo que el circuito de alguna manera puede generar más energía de la que ya está en el circuito.

Es cierto que, en teoría, la tasa de cambio de corriente en el momento del cierre del interruptor es infinito; porque suponemos que el tiempo que tarda la corriente en alcanzar su valor máximo es 0s. Pero ese nunca es el caso. La duración del tiempo, de casi cualquier cosa, es muy medible. Entonces, incluso empíricamente, no será Infinity A / s.

Aparte de eso, las matemáticas nos dicen que la fem inducida está muy dentro de los rangos sanos. [matemáticas] V (L) = V * e ^ – (\ frac {Rt} {L}) [/ matemáticas]

Como puede ver, los valores R y L determinan la velocidad a la que el voltaje inducido disminuye desde un valor máximo posible @ t = 0, es decir, [matemática] e ^ 0 = 1 [/ matemática], es decir, V (L) = V.

V = voltaje aplicado.