L'inductance est l'un des concepts fondamentaux dans le domaine de l'électricité et de l'électronique. C'est une propriété qui se manifeste dans les circuits électriques et qui a un impact significatif sur leur comportement.
Dans cet article, nous expliquerons en détail ce qu'est l'inductance en électricité, son fonctionnement et son importance dans diverses applications.
Qu’est-ce que l’inductance ?
L'inductance est une propriété électrique qui se manifeste dans un composant appelé inducteur. Un inducteur est un dispositif passif utilisé dans les circuits électriques pour stocker de l'énergie sous forme de champ magnétique. Il s'agit d'une bobine de fil enroulée autour d'un noyau, qui peut être constitué de différents matériaux, comme le fer ou l'air.
Lorsqu’un courant électrique est appliqué à un inducteur, celui-ci génère un champ magnétique autour de lui.
L'intensité de ce champ magnétique dépend du courant circulant dans l'inducteur et de ses caractéristiques géométriques, comme le nombre de spires dans la bobine et le type de noyau utilisé.
Comportement de l'inductance
L'inductance est mesurée en Henry (H) et est une mesure de l'opposition qu'un inducteur présente au changement du courant qui le traverse. Cette propriété découle du fait qu'un changement de courant dans un inducteur génère une force électromotrice induite, selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique.
Lorsque vous essayez de modifier le courant circulant dans un inducteur, celui-ci s'oppose au changement, ce qui entraîne une force contre-électromotrice (FEM) qui agit pour maintenir le courant constant.
Mathématiquement, cela s'exprime par l'équation suivante :
Où:
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V est la force électromotrice induite (FEM) en volts (V).
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L est l'inductance en Henry (H).
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di / dt est le taux de variation du courant en ampères par seconde (A/s).
Cette équation montre que la FEM induite est directement proportionnelle au taux de variation du courant. Plus l'inductance est grande, plus l'opposition au changement de courant est grande.
Importance de l'inductance
- Filtrage du signal : les inducteurs sont utilisés dans les circuits de filtrage pour bloquer ou laisser passer certaines fréquences de signal. Ceci est essentiel dans la construction d’alimentations stabilisées et de circuits radiofréquence.
- Stockage d'énergie : Les inducteurs peuvent stocker de l'énergie dans leur champ magnétique et la libérer plus tard dans le circuit. Ceci est utilisé dans des applications telles que les convertisseurs de puissance et les systèmes de charge et de décharge de batterie.
- Suppression des interférences : dans les circuits électroniques, les inducteurs sont utilisés pour supprimer les interférences électromagnétiques et maintenir l'intégrité du signal.
- Transformateurs : Les transformateurs, basés sur les principes de l'inductance, sont essentiels pour modifier la tension alternative dans les applications d'alimentation et de distribution d'énergie.
- Génération d'impulsions magnétiques : les inducteurs sont également utilisés dans la génération d'impulsions magnétiques dans des applications telles que l'allumage des moteurs automobiles et les systèmes de communication radio.
- Énergie solaire : la conversion de l'énergie solaire en électricité par induction électromagnétique est à la base du fonctionnement des panneaux photovoltaïques utilisés pour exploiter l'énergie solaire.