Saya telah belajar bahwa dalam tegangan induktor mengarah arus sebesar 90 derajat. Namun, saya tidak sepenuhnya mengerti mengapa 90 derajat.
Saya telah mencari di mana-mana untuk informasi lebih lanjut tentang mengapa ini terjadi. Namun, semua sumber yang saya temukan hanya menyatakan aturan.
Benar-benar bahwa arus adalah integral waktu dari tegangan, atau tegangan adalah turunan dari arus. Jika arus adalah sinus, maka tegangannya adalah cosinus, karena itulah turunan dari sinus.
Cara kerja turunan dan integral sinusoid, masing-masing adalah ¼ siklus, atau 90 °, fase bergeser dari fase berikutnya.
Intinya adalah yang persamaan dasar untuk induktor dan bahwa persamaan berlaku dalam setiap situasi listrik: -
Jadi jika arus adalah gelombang sinus, diferensial sinus adalah cosinus: -
Oleh karena itu tegangan menyebabkan arus 90 derajat. Tapi ingat ini hanya berlaku untuk analisis sinyal AC. Sebagai contoh jika Anda menerapkan tegangan langkah di induktor arus naik secara linear dengan waktu karena: -
Persamaan dasar menggambarkan peristiwa AC dan sementara.
sumber
Juga, induktor ideal dengan jwL memiliki bagian imajiner positif tanpa perlawanan nyata lebih lanjut. Jadi sudut akan berubah menjadi 90 °.
sumber
Pergeseran fase 90 derajat (untuk gelombang sinus) hanya berlaku untuk kumparan lossless yang ideal. Dalam praktiknya selalu ada hambatan dalam permainan: resistansi seri pada kawat dan efek kulit, dan resistansi paralel karena kehilangan inti dan arus eddy pada kawat dan konduktor terdekat lainnya. Pergeseran fase akan kurang dari 90 derajat. Dalam kasus ekstrim, kehilangan inti dari manik-manik ferit khusus sangat tinggi sehingga mereka berperilaku sebagai resistor untuk frekuensi tinggi.
Ada juga kapasitansi paralel, jadi jika Anda meningkatkan frekuensi maka kombinasi melewati paralel-resonansi (= impedansi tinggi) dan menjadi kapasitif dengan pergeseran fasa menuju -90 derajat. Oh, dan kemudian ada kopling magnetik dengan induktor terdekat lainnya ...
Jangan pernah berasumsi bahwa koil hanyalah sebuah koil.
sumber
Arus dan tegangan mulai dari fenomena fisik yang sama, elektromagnetisme, tetapi mereka adalah efek yang sama sekali berbeda.
Dalam induktansi, sebagai koil, medan magnet dihasilkan dengan mengedarkan arus yang melewatinya. Arus ini dipertahankan jika tegangan ke koil tiba-tiba berhenti.
Ini menghasilkan bahwa arus, dalam induktansi, adalah konstan sebelum perubahan tegangan yang tiba-tiba.
Inilah alasan mengapa jawaban Olin Lathrop masuk akal: Dengan fungsi integral yang berisi lompatan terbatas, fungsi kontinu diperoleh yang menambahkan istilah yang memungkinkan untuk menyerap lompatan terbatas.
Efek fisik setelah perilaku ini dapat diperiksa dengan cermat di: /physics/355140/magnetic-field-due-to-a-coil-of-n-turns-and-a-solenoidoid
Apa yang Anda komentari tentang tingkat kelambatan hanya diamati dalam fasor, tetapi tanpa alasan itu, pengetahuan Anda telah timpang.
Saya menambahkan: efek yang sama terjadi pada kapasitor, voltase dan arus, karena teorema timbal balik http://electrical-engineering-portal.com/resources/knowledge/theorems-and-laws/reciprocity-theorem
sumber
Jika Anda menghubungkan induktor ke tegangan, arus akan mulai mengalir. Karena tegangan balik internal dari induktor (yang dapat diartikan sebagai semacam risiatance terhadap perubahan arus) arus hanya akan tumbuh perlahan - sehingga arus tertinggal dibandingkan dengan perubahan tegangan mendadak ketika Anda menghubungkannya ke tegangan. Induktor menyimpan engery dalam bentuk medan magnetnya yang berkembang.
sumber