L’inductance est la propriété d’un circuit par laquelle une variation de courant induit une force électromotrice qui s’oppose à cette variation, en stockant de l’énergie dans un champ magnétique. Elle se mesure en henrys, un henry produisant un volt pour une variation de courant d’un ampère par seconde.
Learning objectives
- Définir l’inductance et le henry
- Calculer une inductance à partir des spires, du flux et du courant
- Calculer la force contre-électromotrice à partir d’une variation de courant
- Calculer l’énergie stockée dans une inductance
- Combiner des inductances en série et en parallèle
Progressive explanation
Start with the plain-language idea, then move into the engineering detail. Each level stands on its own, so you can stop at the depth you need.
Beginner The core idea
L’énergie est stockée dans le champ magnétique autour de la bobine. Plus le nombre de spires est élevé et meilleur est le noyau magnétique, plus l’inductance est grande.
Intermediate How it behaves in a circuit
Les inductances en série s’additionnent : Ls = L1 + L2, en l’absence de couplage mutuel. En parallèle, elles se combinent selon 1/Lp = 1/L1 + 1/L2. L’inductance mutuelle couple deux bobines et peut s’ajouter ou se retrancher au total selon le sens des enroulements.
Advanced Limits, assumptions, engineering detail
Formulas and variables
Units of measurement
| Quantity | Symbol | Unit |
|---|---|---|
| Inductance | L | henry (H) |
| Flux magnétique | Φ | weber (Wb) |
| Courant | I | ampère (A) |
| Énergie | E | joule (J) |
Worked examples
Inductance d’une bobine
Problem. Une bobine de 500 spires transporte 2 A et lie un flux de 0,4 mWb par spire. Quelle est son inductance ?
Solution. L = NΦ/I = 500 × 0,0004/2.
Force contre-électromotrice pendant la montée du courant
Problem. Le courant dans une inductance de 0,5 H augmente de 2 A en 10 ms. Quelle tension moyenne est induite ?
Solution. di/dt = 2/0,010 = 200 A/s. e = L × di/dt = 0,5 × 200.
Énergie stockée
Problem. Quelle énergie est stockée dans une inductance de 0,5 H parcourue par 2 A ?
Solution. E = ½ × L × I² = 0,5 × 0,5 × 2².
Practical applications
- Filtres LC et de compatibilité électromagnétique
- Alimentations à découpage
- Relais, solénoïdes et contacteurs
- Allumage et génération d’impulsions
- Transformateurs et transfert d’énergie sans fil
- Stockage d’énergie dans les convertisseurs
Automotive applications
Bobines d’allumage, solénoïdes d’injecteurs, relais et convertisseurs DC-DC utilisent tous l’inductance. La bobine stocke de l’énergie et la restitue rapidement, d’où la nécessité d’une diode de roue libre ou d’une suppression pour protéger l’organe de commutation et limiter les surtensions.
Industrial applications
Les bobines de lissage et les réactances lissent le courant, limitent l’appel et réduisent les harmoniques dans les variateurs de fréquence, tandis que les inductances des alimentations à découpage fixent l’ondulation et le transfert d’énergie. Les contacteurs et solénoïdes utilisent l’énergie magnétique pour actionner, et leurs bobines nécessitent une suppression.
Measurement procedure
- Utilisez un mesureur LCR à une fréquence précisée ; l’inductance affichée dépend des conditions de test.
- Estimez l’inductance à partir de la constante de temps L/R en observant la montée du courant.
- Mesurez séparément la résistance du bobinage ; une inductance réelle n’est pas une inductance pure.
- Vérifiez le comportement en saturation en augmentant le courant et en observant la chute de l’inductance.
Common mistakes
- Mesurer l’inductance avec un ohmmètre continu, qui ne lit que la résistance du bobinage.
- Supposer que l’inductance est constante quels que soient le courant et la température.
- Ignorer le couplage mutuel lors de la combinaison de bobines proches.
- Ouvrir un circuit inductif sans suppression et endommager l’organe de commutation.
Safety considerations
- Une inductance produit une tension élevée à la coupure du courant ; prévoyez un chemin de roue libre ou une suppression.
- Les noyaux magnétiques peuvent stocker une énergie importante ; laissez-les se décharger et respectez la consignation.
- Tenez les champs magnétiques puissants éloignés des appareils sensibles et des implants.