Pourquoi l’inducteur passe d c et bloque a c ?

Le comportement d’un inducteur lors du passage du courant continu (DC) tout en bloquant le courant alternatif (AC) est ancré dans les principes fondamentaux de l’inductance et dans la manière dont les inducteurs réagissent aux changements de courant. Un inducteur est un composant électronique passif qui stocke l’énergie dans un champ magnétique lorsque le courant le traverse. Voici une explication détaillée de la raison pour laquelle les inducteurs transmettent le courant continu et bloquent le courant alternatif :

1. Bases de l’inducteur :

Un inducteur est constitué d’une bobine de fil, souvent enroulée autour d’un noyau magnétique. Lorsque le courant traverse la bobine, un champ magnétique est généré autour d’elle. La force de ce champ magnétique est proportionnelle au taux de variation du courant.

2. Réactance inductive :

Les inducteurs introduisent une propriété appelée réactance inductive (XL) lorsqu’ils font partie d’un circuit CA. La réactance inductive est l’opposition qu’un inducteur présente au flux de courant alternatif et elle est proportionnelle à la fréquence du signal alternatif. Mathématiquement, XL = 2πfL, où f est la fréquence du signal alternatif et L est l’inductance.

3. Opération DC :

Lorsqu’un courant continu traverse un inducteur, il établit un champ magnétique stable autour de la bobine. Dans le cas du courant continu, le courant est constant et le champ magnétique ne change pas au fil du temps. En conséquence, il n’y a aucune opposition au flux de courant continu et l’inducteur se comporte comme un conducteur à faible résistance, permettant le passage du courant continu.

4. Fonctionnement CA :

Dans le cas du courant alternatif, le courant change constamment de direction, conduisant à un champ magnétique dynamique autour de l’inducteur. Selon la loi de Faraday sur l’induction électromagnétique, tout changement dans le champ magnétique induit une force électromotrice (FEM) dans la bobine. Cette CEM induite s’oppose au changement de courant, créant une opposition au flux de courant alternatif.

5. Relation de phase :

La tension aux bornes d’un inducteur est en retard par rapport au courant en raison de la relation de phase entre le champ magnétique et le courant. Dans un circuit inductif, la tension aux bornes de l’inducteur atteint sa valeur maximale 90 degrés (un quart de cycle) après les pics de courant. Ce déphasage contribue à la réactance inductive.

6. Bloquer la climatisation :

La réactance inductive augmente avec la fréquence du signal CA. À des fréquences plus élevées, l’opposition au flux de courant alternatif devient plus importante, bloquant efficacement les signaux alternatifs. Cette propriété est particulièrement utilisée dans les applications où des inductances sont utilisées pour filtrer les composants CA ou dans l’adaptation d’impédance.

7. Applications :

Les inducteurs sont couramment utilisés dans les circuits électroniques pour filtrer le bruit CA, séparer les composants CA et CC, et dans les circuits d’alimentation électrique pour lisser la tension de sortie en bloquant l’ondulation CA. Ils sont également cruciaux dans les transformateurs, où les propriétés inductives contribuent au transfert d’énergie et à l’isolation entre les enroulements primaires et secondaires.

En résumé, les inducteurs transmettent le courant continu car ils permettent à un courant constant d’établir un champ magnétique stable. D’autre part, ils bloquent le courant alternatif en raison de l’opposition introduite par la réactance inductive, qui augmente avec la fréquence du signal alternatif. Comprendre ces caractéristiques est essentiel pour concevoir des circuits pour des applications spécifiques où le comportement des inducteurs est utilisé de manière stratégique.