Warum ist induktiver Rückschlag nicht V=IR?

Für mich bedeutet, den Strom genau so fließen zu lassen, wie er war, dass der Strom derselbe ist.

Der Induktor "versucht" den Strom konstant zu halten oder "macht alles in seiner Macht Stehende", um den Strom konstant zu halten. Das bedeutet nicht, dass es den Strom tatsächlich konstant hält.

In ähnlicher Weise "widersteht" ein Widerstand dem Stromfluss. Das bedeutet nicht, dass der Strom durch einen Widerstand immer 0 ist.

Die Induktivität wirkt daher als Momentanstromquelle.

Richtig. Wenn Sie das implementieren, was SPICE als Transientenanalyse bezeichnet, werden Sie feststellen, dass die Induktivität bei jedem Zeitschritt als Stromquelle behandelt wird (was diese Tendenz darstellt, den Strom konstant zu halten) parallel zu einem Widerstand (der die Möglichkeit darstellt, wenn die Induktivität nicht kurzgeschlossen ist, der Strom sich vor dem nächsten Zeitschritt infinitesimal ändert).

Da das alle sagen$V=L\frac{dI}{dt}$, ich neige dazu zu glauben, dass es richtig ist, aber ich habe Mühe zu verstehen, warum$V=IR$ist bei dieser Gelegenheit falsch.

Ein idealer Induktor hat keine Parameter "$R$“, also gibt es keine Möglichkeit, die Gleichung zu schreiben$V=IR$um den idealen Induktor zu beschreiben.

$V=IR$ist eine Gleichung, die das Verhalten eines idealen Widerstands beschreibt.

$V=L\frac{dI}{dt}$ist eine Gleichung, die das Verhalten einer idealen Induktivität beschreibt.

In einer bestimmten Schaltung$V=IR$könnte gut beschreiben, was mit einem Widerstand passiert, der parallel zu einer Induktivität geschaltet ist. Aber es kann nicht beschreiben, was mit dem Induktor selbst passiert, weil ein Induktor kein Widerstand ist und nicht einmal einen Parameter hat$R$um seine Spannung oder seinen Strom zu bestimmen.

Ich habe unten eine Schaltung gezeichnet. In diesem Fall würde ich erwarten, dass die Spannung über der Induktivität / dem Widerstand nach dem Ausschalten der Stromquelle V = IR = 100 V beträgt.

Das ist nicht richtig. Wenn$V$die Spannung an dem Anschluss ist, an dem der Widerstand und die Induktivität angeschlossen sind, aber nicht diejenige, die als Masse bezeichnet wird, dann muss der Widerstandsstrom von unten nach oben fließen, damit der Strom weiterhin von oben nach unten durch die Induktivität fließt. Die Spannung muss also -100 V betragen, nicht +100 V.

Was gut ist, denn wenn es +100 V wären, würde der Induktorstrom eher zunehmen als abnehmen, und die gesamte Schaltung würde gegen die Energieerhaltung verstoßen (da sowohl der Widerstand als auch die Induktivität Leistung absorbieren würden, aber nichts wäre Strom bereitstellen).

Ohne eine Komponente über der Induktivität steigt die Spannung über der Induktivität beim Ausschalten des Transistors auf V = Ldi/dt.

Mit einem Widerstand über der Induktivität steigt die Spannung über der Induktivität (und dem Widerstand) beim Ausschalten des Transistors auf V = iR an.

Der Widerstand würde normalerweise so bemessen sein, dass iR ohne den Widerstand kleiner als Ldi/dt ist. Das heißt, es würde ein Widerstand eingesetzt, um die Gegen-EMK-Spannung zu begrenzen. Typischerweise ist iR also nicht gleich Ldi/dt, wenn kein Parallelwiderstand vorhanden wäre.

Der Widerstand wird verwendet, um die Gegen-EMK zu begrenzen, so dass sie unter der VCE (max) des Ansteuertransistors liegt.

Anstelle des üblicheren parallelen Diodenansatzes wird ein Widerstand verwendet, da die Widerstandstechnik das Abklingen des Induktorstroms beschleunigt.

di/dt = V/L und damit die Änderungsrate des Stroms, di/dt ist proportional zur Spannung über der Induktivität.

Du hast in allem recht, soweit ich das sehe. Wenn Sie 100 Ohm parallel zu einer Induktivität haben und 1 A durch die Induktivität fließt, öffnen Sie den Schalter, der den Strom lieferte, und Sie haben (kurz) 100 V über dem Widerstand und der Induktivität, da der einzige verfügbare Pfad dazu ist Der Induktorstrom soll durch den Widerstand und die Induktivität schleifen. Der in dieser Schleife zirkulierende Strom fällt dann exponentiell mit einer Zeitkonstante von R/L ab. Wenn der Strom abfällt, wird auch die Spannung abfallen.

Wenn parallel zum Induktor nichts vorhanden ist, kann beim Öffnen des Schalters eine sehr hohe Spannung anliegen. Am Schalter kann sich sogar ein Lichtbogen bilden.

Immer wenn Sie etwas induktives schalten, möchten Sie einen Platz für den Strom bereitstellen. Oft wird dafür eine Freilaufdiode verwendet (danach kann man suchen).

Betrachten Sie das mechanische Analogon von fließendem Wasser. Wenn Sie eine große Wassermasse haben, die einer großen Strömung entspricht , aber mit geringer Geschwindigkeit, und Sie ein Hindernis in den Weg stellen (z. B. ein steiles Gefälle oder eine offene Weiche), steigt das Wasser auf ein viel höheres Niveau. gleichbedeutend mit einer Spannungserhöhung.

Diese abrupte Änderung mit der Zeit ist$V=L\frac{dI}{dt}$, wobei dI die Stromänderung im "Intervall" dT ist . Natürlich ist die Zeitunterteilung in der Analysis unendlich klein, was erforderlich ist, um dieses Phänomen besser zu verstehen.

Abrupte Regale können dazu führen, dass ein Tsunami kaum über dem Meeresspiegel 500 Meter erreicht , und der induktive „Kick“ einer Türklingel, die mit 6 VDC betrieben wird, kann eine Stoßspannung von Hunderten von Volt erzeugen. Legen Sie eine Neonlampe, z. B. NE-2 , die ~70 V zum Leuchten benötigt, über die Kontakte einer Türklingel oder eines Summers, und sie kann mit einer Eingabe von nur wenigen Volt Gleichstrom leuchten.

Um die Funktionsweise von Induktoren und die Verwendung einer Kommutierungsdiode weiter zu untersuchen, finden Sie im Lekule-Blog eine schöne Laborübung!