Calculateur d'inductance
Combinez des inductances en série ou parallèle, et calculez l'énergie stockée, la réactance inductive et la constante de temps RL. Schéma SVG en temps réel, formatage intelligent des unités.
- Ltotal = L1 + L2 + … + Ln
Comment ça marche
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Choisir un mode
L'onglet Serie/Parallele combine jusqu'a 10 inductances en une inductance equivalente. L'onglet Energie & Reactance calcule l'energie stockee, la reactance inductive et la constante de temps RL pour une seule inductance.
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Saisir les valeurs avec unites
Choisir uH, mH ou H pour l'inductance ; mA ou A pour le courant ; Hz, kHz ou MHz pour la frequence. La calculatrice convertit tout en SI en interne. Optionnel : ajouter une resistance serie pour la constante de temps.
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Lire les resultats
Le panneau affiche l'inductance totale (mode reseau) ou l'energie en joules, la reactance en ohms et la constante de temps en secondes (mode energie). Le schema SVG se met a jour en temps reel.
Inductance, stockage d'energie et reactance AC
Michael Faraday a demontre l'induction electromagnetique en 1831, montrant qu'un champ magnetique variable pouvait entrainer un courant dans un conducteur. Joseph Henry a observe le meme effet independamment a Albany, New York, a peu pres a la meme epoque ; l'unite SI d'inductance, le henry (H), honore sa contribution. L'auto-inductance mesure l'opposition d'un conducteur aux variations de son propre courant : quand le courant dans une bobine change, la variation de flux magnetique induit une force contre-electromotrice qui resiste au changement. L'energie stockee dans une inductance est E = 1/2 L I au carre, entierement contenue dans le champ magnetique. Cette energie rend les inductances essentielles dans les alimentations a decoupage, ou chaque cycle de commutation transfere de l'energie entre le champ de l'inductance et le condensateur de sortie. En AC, l'inductance presente une reactance X_L = 2 pi f L qui croit lineairement avec la frequence. En DC (f = 0) une inductance ideale est un court-circuit ; a hautes frequences elle approche un circuit ouvert. Ce comportement frequentiel fonde les filtres EMI, les circuits LC et les selfs de lissage. Les types courants vont des bobines a air pour la RF (nH a bas uH) aux noyaux ferrite et poudre de fer dans les regulateurs a decoupage (dizaines a centaines de uH) jusqu'aux selfs de frequence secteur en mH. Les inductances en serie s'additionnent directement (L_total = L1 + L2 + ... + Ln) et en parallele suivent la regle des inverses (1/L_total = 1/L1 + 1/L2 + ... + 1/Ln), sans couplage mutuel.
Pièges courants
Dépasser le courant de saturation. Toute inductance ferrite ou poudre de fer a un I_sat au datasheet ; au-delà, le noyau sature, L chute et une alimentation à découpage devient un court-circuit. Choisir l'inductance avec I_sat nettement au-dessus du courant crête de commutation, pas seulement du courant DC moyen.
Ignorer la DCR (résistance d'enroulement). Une inductance de puissance 10 µH avec 20 mΩ de DCR et 5 A continus dissipe 500 mW en chaleur, directement prélevés sur le rendement. Une DCR basse demande un fil plus épais et un noyau plus gros, compromis taille/pertes.
Additionner des inductances couplées comme si elles étaient indépendantes. Deux bobines sur le même noyau ont une mutuelle M : L_total = L1 + L2 ± 2M. Le signe dépend du sens d'enroulement ; inversé, une 'somme' série devient annulation partielle. Pour des bobines à air séparées, la somme simple convient.
Oublier la fréquence d'auto-résonance (SRF). Toute inductance a une capacité parasite ; au-dessus de la SRF elle se comporte en condensateur, pas en inductance. Un chip 10 µH à 50 MHz de SRF ne sert à rien en inductance à 100 MHz. Vérifier la SRF avant RF ou filtre EMI.
Confondre énergie et puissance moyenne. E = ½ × L × I² donne des joules, pas des watts. 10 A crête dans 100 µH stockent 5 mJ ; combien de fois cette énergie est transférée dépend de la fréquence de commutation. 100 000 fois par seconde = 500 W de puissance de transfert.
Questions fréquentes
Pourquoi la calculatrice suppose un couplage mutuel nul ?
Quand deux inductances partagent un flux magnétique, l'inductance effective change de ±2M, où M est l'inductance mutuelle. Le signe dépend du sens d'enroulement. Calculer M nécessite la géométrie, le matériau du noyau et l'orientation relative de chaque inductance. Cette calculatrice couvre le cas le plus courant : inductances sur des noyaux séparés ou suffisamment espacées pour que M soit négligeable.
Comment les règles pour inductances se comparent-elles aux résistances et condensateurs ?
Les inductances se combinent exactement comme les résistances. En série, les valeurs s'additionnent directement ; en parallèle, les inverses s'additionnent. Les condensateurs font l'inverse : en parallèle les valeurs s'additionnent, en série les inverses s'additionnent. La raison est que l'inductance mesure le flux magnétique par ampère, et les flux s'ajoutent quand les inductances partagent le même courant (série).
Qu'est-ce que la réactance inductive et pourquoi compte-t-elle ?
La réactance inductive X_L = 2πfL est l'opposition qu'une inductance présente au courant alternatif à la fréquence f. En DC (f = 0) la réactance est nulle : une inductance idéale laisse passer le courant continu. Quand la fréquence monte, X_L croît linéairement, bloquant les signaux hautes fréquences. C'est ce qui rend les inductances indispensables dans les filtres EMI, les selfs de lissage, les filtres de croisement et les circuits LC.
Comment l'énergie E = ½LI² est-elle stockée et où va-t-elle ?
L'énergie réside dans le champ magnétique autour de l'inductance. Quand le courant est interrompu, le champ s'effondre et l'énergie doit aller quelque part. Sans diode de roue libre ou snubber, cela produit un pic de tension. Dans un convertisseur buck ou flyback, l'énergie est délibérément transférée au condensateur ou à la charge à chaque cycle de commutation.
Qu'est-ce que la constante de temps RL et comment l'utiliser ?
La constante de temps τ = L / R décrit la vitesse à laquelle le courant monte ou descend dans un circuit RL série. Après un τ le courant atteint environ 63,2 % de sa valeur finale. Après cinq τ il est à 0,7 % du régime permanent. Diviser R par deux double τ, ce qui signifie que des circuits à faible résistance avec de grandes inductances peuvent avoir des temps d'établissement étonnamment longs.
Quels types d'inductances sont couramment utilisés ?
Les inductances à noyau d'air n'ont pas de limite de saturation et servent en RF au-dessus de quelques MHz. Les inductances à noyau de ferrite offrent plus d'inductance par volume et sont courantes dans les alimentations à découpage, les filtres EMI et les régulateurs. Les inductances toroïdales confinent le flux et sont populaires en audio. Les noyaux en poudre de fer supportent de forts courants DC. Les inductances CMS (chip) servent les conceptions compactes en nH à bas µH.
Comment choisir entre microhenrys et millihenrys ?
La fréquence d'application guide le choix. Les circuits RF (au-dessus de 1 MHz) utilisent des nH à bas µH. Les convertisseurs à découpage de 100 kHz à 2 MHz utilisent des dizaines à centaines de µH. Les circuits audio et de fréquence secteur, y compris les selfs de mode commun, requièrent souvent des mH. La calculatrice accepte toute combinaison de µH, mH et H et convertit en henrys.
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