Lucrarea 2 - Inductoare

Scopul lucrării: Stabilirea caracteristicilor principale ale componentelor pasive de tip inductor, precum şi evidenţierea factorilor de influenţă a acestora.

Noţiuni teoretice: Inductoarele reprezintă componentele pasive capabile să acumuleze energie magnetică. În consecinţă inductoarele sunt în stare să producă un câmp magnetic. Trecerea unui curent de intensitate „ ” printr-un conductor determină apariţia unui flux magnetic prin suprafaţa care se sprijină pe firul conductor: L .

Inductanţa „L” depinde de mai mulţi factori precum:

- Factori geometrici

- Factori ce caracterizează proprietăţile magnetice ale mediului.

- Efecte parazite: efecte fizice(de tip capacitiv şi disipativ).

Prezenţa acestor efecte parazite determină reprezentarea unui inductor prin intermediul unei scheme care evidenţiază comportarea sa intr-un anumit interval de frecvenţă. Schema electrică echivalentă conţine o inductanţă şi elemente ce pun în evidenţă efectul capacitiv (capacităţi), sau efectul disipativ (rezistenţe). În aplicaţii se caută ca efectul inductiv să fie preponderent, această cerinţă fiind satisfăcută la curent continuu şi până la frecvenţa de rezonanţă proprie: f0 unde Cp este capacitatea parazită. Datorită efectului disipativ în inductor se dezvoltă putere activă. Pierderile de putere activă din inductor sunt caracterizate de tangenta unghiului de pierderi mărime ce reprezintă raportul dintre puterea activă şi cea reactivă din inductor. Inversul mărimii tg δ reprezintă Q – factorul de calitate al inductorului. Se poate considera o schemă echivalentă formată din două elemente: inductiv L şi disipativ R care poate fi serie sau paralel. În concluzie la un inductor pentru a putea fi utilizat corespunzător trebuie avute în vedere inductanţa, capacitatea parazită şi factorul de calitate. În lucrare se va utiliza Q-metrul pentru a pune în evidenţă aceşti parametrii. Acesta este un circuit alcătuit dintr-o sursă de tensiune de frecvenţă variabilă ce alimentează inductorul în serie cu un condensator variabil.

Valoarea inductanţei depinde după cum am concluzionat mai sus de efectele de tip capacitiv respectiv rezistiv prezente la orice inductor şi deci la o anumită frecvenţă inductorul este caracterizat de o inductanţă aparentă: La . După cum se observă inductanţa aparentă evidenţiază prezenţa capacităţii parazite. Cu ajutorul acesteia se poate calcula frecvenţa proprie de rezonanţă a respectivului inductor. Astfel în funcţie de doua capacităţi ale condensatorului variabil alese arbitrar se va obţine pentru capacitatea parazită formula Cp unde n este raportul dintre cele doua frecvenţe la care s-a obţinut rezonanţa circuitului. Mai jos este reprezentată schema electrică echivalentă de la care se porneşte pentru obţinerea capacităţii parazite.

Corespunzător frecvenţei de rezonanţă fr şi capacităţii de acord valoarea inductanţei aparente va fi La .