RFrftools.io
General

Calculateur de l'énergie et de la constante de temps de l'inducteur

Calculez l'énergie stockée dans un inducteur, la constante de temps L/R et le temps de montée du courant

Loading calculator...

Formule

E = ½LI², τ = L/R, i(t) = I_final × (1 - e^(-t/τ))

E— Stored energy (J)
L— Inductance (H)
I— Current (A)
τ— Time constant L/R (s)
R— Series resistance (Ω)

Comment ça marche

Les inducteurs sont des composants électroniques passifs qui stockent de l'énergie dans leur champ magnétique lorsque le courant les traverse. La capacité de stockage d'énergie d'un inducteur est décrite par l'équation E = ½LI², où E représente l'énergie stockée en joules, L est l'inductance en henries et I est le courant en ampères. La constante de temps (τ) d'un circuit d'inductance est déterminée par le rapport entre l'inductance (L) et la résistance (R), qui régit le taux de variation du courant et l'accumulation d'énergie dans le circuit. Pendant la mise sous tension, un inducteur résiste aux changements brusques de courant, créant un profil de charge non linéaire dans lequel le courant augmente de façon exponentielle selon l'équation I (t) = I_max (1 - e^ (-t/τ)). Ce comportement est essentiel dans les applications de conception d'alimentation, de filtrage et de stockage d'énergie.

Exemple Résolu

Supposons une bobine d'induction de 10 mH avec une résistance de 5 Ω et un courant maximal de 2 A. La constante de temps (τ) serait calculée comme L/R = 10 mH/5 Ω = 2 ms. L'énergie stockée au courant de pointe est E = ½ * 0,01 H * (2 A) ² = 0,02 joules. Le temps de montée jusqu'à 63 % du courant maximal serait d'environ une constante de temps (2 ms), atteignant environ 1,26 A pendant cette durée. Cela montre comment les inducteurs gèrent en douceur les transitions de courant dans les systèmes électroniques.

Conseils Pratiques

  • ✓Tenez toujours compte de la résistance interne de l'inducteur lors du calcul des constantes de temps
  • ✓Utiliser les spécifications des matériaux de base pour comprendre les limites de saturation
  • ✓Vérifiez les performances réelles de l'inducteur à l'aide des mesures de l'oscilloscope

Erreurs Fréquentes

  • ✗Négliger la résistance de l'inducteur lors du calcul des constantes de temps
  • ✗En supposant une augmentation du courant linéaire au lieu d'une augmentation exponentielle
  • ✗Ignorer les effets de saturation dans les inducteurs réels

Foire Aux Questions

La constante de temps représente la durée nécessaire pour que le courant atteigne environ 63,2 % de sa valeur maximale pendant la charge ou la décharge.
Des valeurs d'inductance plus élevées et des courants plus élevés augmentent la capacité de stockage d'énergie de manière quadratique selon l'équation E = ½LI².
Non, les inducteurs finiront par dissiper l'énergie stockée par le biais de la résistance et des pertes de cœur au fil du temps.
Calculez l'énergie stockée en multipliant ½ fois l'inductance par le carré du courant maximum.
La saturation du cœur, la résistance au courant continu, la température et le courant nominal maximal sont les principales limites de performance.

Shop Components

Affiliate links — we may earn a commission at no cost to you.

Resistors (E24, 1%)

Precision thin/thick film SMD resistors in 0402 package

DigiKey →Mouser →

Ceramic Capacitors

Multilayer ceramic capacitors (MLCC) in 0402 package

DigiKey →Mouser →

Solderless Breadboard

Full-size and half-size breadboards for prototyping

DigiKey →Mouser →

Related Calculators

General

LC Resonance

Calculate the resonant frequency, characteristic impedance, Q factor, and bandwidth of a series or parallel LC tank circuit. Enter inductance, capacitance, and optional series resistance.

General

RC Time Constant

Calculate RC circuit time constant τ, charge time to 63.2% and 99%, and −3dB cutoff frequency. Essential for filter and timing circuit design.

Power

Buck Converter

Design a synchronous buck (step-down) converter: calculate duty cycle, inductor value, output capacitor, input capacitor, and theoretical efficiency.

General

Ohm's Law

Calculate voltage, current, resistance, and power using Ohm's Law. Enter any two values to solve for the remaining two quantities.

General

Color Code

Decode resistor color bands to resistance value and tolerance. Supports 4-band, 5-band, and 6-band resistors. Instant color band to ohms conversion.

General

Series/Parallel R·C·L

Calculate the equivalent series and parallel combination of up to four resistors, capacitors, or inductors. Also computes the voltage divider ratio for two-resistor networks.