Wat gebeurt er als een gelijkstroom door een inductor wordt geleid?

Wanneer een gelijkstroom door een inductor wordt geleid, verzet de inductor zich aanvankelijk tegen de verandering in de stroomstroming. Volgens de wet van elektromagnetische inductie van Faraday wordt in de inductor een geïnduceerde elektromotorische kracht (emf) gegenereerd die de stroomverandering tegenwerkt. Deze eigenschap zorgt ervoor dat de inductor bestand is tegen plotselinge stroomveranderingen en zich tijdelijk gedraagt ​​alsof het een open circuit is. Als gevolg hiervan is er, wanneer DC voor het eerst op een inductor wordt toegepast, een overgangsperiode waarin de stroom in de loop van de tijd langzaam stijgt naarmate het magnetische veld van de inductor zich opbouwt.

In een steady-state scenario waarbij gelijkstroom continu over een inductor wordt aangelegd, laat de inductor stroom er met minimale tegenstand doorheen stromen zodra de overgangsperiode is verstreken. De inductor slaat energie op in zijn magnetisch veld zolang er stroom doorheen stroomt. De hoeveelheid stroom die door de inductor vloeit, wordt voornamelijk beperkt door de weerstand (indien aanwezig) en de aangelegde spanning.

Wanneer stroom door een inductor in een DC-circuit gaat, is de inductor bestand tegen plotselinge stroomveranderingen vanwege zijn eigenschap van zelfinductie. Deze weerstand manifesteert zich als een spanningsval over de inductor die evenredig is met de snelheid waarmee de stroom verandert (di/dt). In een puur gelijkstroomcircuit zonder stroomveranderingen gedraagt ​​de inductor zich in wezen als een draad met een verwaarloosbare impedantie, waardoor de stroom ongehinderd kan stromen.

Als er plotseling een gelijkstroom over een inductor wordt aangelegd, verzet de inductor zich aanvankelijk tegen deze verandering door een hoge spanningspiek te genereren om de continuïteit van de stroom te behouden. Dit fenomeen wordt gekenmerkt door de wet van Lenz, die stelt dat de geïnduceerde spanning de verandering in stroom tegenwerkt. Na verloop van tijd neemt deze geïnduceerde spanning af naarmate het magnetische veld van de inductor zich stabiliseert, waardoor de gelijkstroom gestaag door het circuit kan stromen.

Samenvattend: in een DC-circuit laat een inductor stroom erdoorheen stromen zodra stabiele omstandigheden zijn bereikt, terwijl hij aanvankelijk weerstand biedt aan stroomveranderingen vanwege de inherente eigenschap van zelfinductie. Inductoren zijn cruciale componenten in DC-circuits voor toepassingen zoals filtering, energieopslag en het regelen van de snelheid van stroomverandering.