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인덕터 에너지 및 시간 상수 계산기

인덕터에 저장된 에너지, L/R 시상수, 전류 상승 시간 계산

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공식

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

EStored energy (J)
LInductance (H)
ICurrent (A)
τTime constant L/R (s)
RSeries resistance (Ω)

작동 방식

인덕터는 전류가 흐를 때 자기장에 에너지를 저장하는 수동 전자 부품입니다.인덕터의 에너지 저장 용량은 E = ½LI² 방정식으로 설명됩니다. 여기서 E는 저장된 에너지 (줄 단위), L은 헨리 단위의 인덕턴스, I은 전류 (암페어) 로 설명됩니다.인덕터 회로의 시상수 (θ) 는 회로의 전류 변화 및 에너지 축적 속도를 결정하는 저항 (R) 에 대한 인덕턴스 (L) 의 비율에 의해 결정됩니다.전원이 공급되는 동안 인덕터는 급격한 전류 변화에 저항하여 I (t) = I_max (1 - e^ (-t/θ))) 에 따라 전류가 기하급수적으로 증가하는 비선형 충전 프로파일을 생성합니다.이러한 동작은 전원 공급 장치 설계, 필터링 및 에너지 저장 애플리케이션에서 매우 중요합니다.

계산 예제

저항이 5Ω, 최대 전류가 2A인 10mH 인덕터를 예로 들어 보겠습니다. 시간 상수 (θ) 는 L/R = 10mH/5Ω = 2ms로 계산됩니다.최대 전류 시 저장된 에너지는 E = ½* 0.01H* (2A) ² = 0.02줄입니다.최대 전류의 63% 까지 상승하는 데 걸리는 시간은 약 1배 일정하며 (2ms), 이 기간 동안 약 1.26A에 도달합니다.이는 인덕터가 전자 시스템의 전류 전환을 어떻게 원활하게 관리하는지 보여줍니다.

실용적인 팁

  • 시간 상수를 계산할 때는 항상 인덕터의 내부 저항을 고려하십시오.
  • 핵심 재료 사양을 사용하여 채도 제한을 이해하십시오.
  • 오실로스코프 측정으로 실제 인덕터 성능 확인

흔한 실수

  • 시간 상수 계산 시 인덕터 저항 무시
  • 전류 상승을 지수적 전류 대신 선형 전류 상승으로 가정
  • 실제 인덕터의 포화 효과 무시

자주 묻는 질문

시간 상수는 충전 또는 방전 중에 전류가 최대값의 약 63.2% 에 도달하는 데 필요한 시간을 나타냅니다.
더 큰 인덕턴스 값과 더 높은 전류는 E = ½LI² 방정식에 따라 에너지 저장 용량을 2차적으로 증가시킵니다.
아니요, 인덕터는 시간이 지남에 따라 저항과 코어 손실을 통해 저장된 에너지를 결국 소산시킵니다.
인덕턴스의 ½배에 최대 전류의 제곱을 곱하여 저장된 에너지를 계산합니다.
코어 포화도, DC 저항, 온도 및 최대 전류 등급이 주요 성능 제한 사항입니다.

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