Calculadora de Indutância
Combine indutores em série ou paralelo, e calcule a energia armazenada, a reatância indutiva e a constante de tempo RL. Esquema SVG ao vivo com formatação inteligente de unidades.
- Ltotal = L1 + L2 + … + Ln
Como funciona
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Escolha um modo
A aba Serie/Paralelo combina ate 10 indutores em uma indutancia equivalente. A aba Energia & Reatancia calcula a energia armazenada, a reatancia indutiva e a constante de tempo RL para um unico indutor.
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Insira valores com unidades
Escolha uH, mH ou H para indutancia; mA ou A para corrente; Hz, kHz ou MHz para frequencia. A calculadora converte tudo para SI internamente. Opcionalmente adicione uma resistencia em serie para a constante de tempo.
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Leia os resultados
O painel mostra a indutancia total (modo rede) ou a energia em joules, a reatancia em ohms e a constante de tempo em segundos (modo energia). O diagrama SVG atualiza em tempo real.
Indutancia, armazenamento de energia e reatancia AC
Michael Faraday demonstrou a inducao eletromagnetica em 1831, mostrando que um campo magnetico variavel podia impulsionar corrente num condutor. Joseph Henry observou o mesmo efeito independentemente em Albany, Nova York, aproximadamente na mesma epoca; a unidade SI de indutancia, o henry (H), homenageia sua contribuicao. A autoindutancia mede a oposicao de um condutor a mudancas em sua propria corrente: quando a corrente numa bobina muda, a variacao de fluxo magnetico resultante induz uma forca contraeletromotriz que resiste a mudanca. A energia armazenada num indutor e E = 1/2 L I ao quadrado, mantida inteiramente no campo magnetico. Essa energia torna indutores essenciais em fontes chaveadas, onde cada ciclo de comutacao transfere energia entre o campo do indutor e o capacitor de saida. Em circuitos AC, o indutor apresenta uma reatancia X_L = 2 pi f L que cresce linearmente com a frequencia. Em DC (f = 0) um indutor ideal e um curto-circuito; em altas frequencias ele se aproxima de um circuito aberto. Esse comportamento dependente da frequencia e a base para filtros EMI, circuitos tanque LC e chokes. Os tipos comuns vao desde bobinas de nucleo de ar para RF (nH a baixo uH) ate nucleos de ferrite e po de ferro em reguladores chaveados (dezenas a centenas de uH) e chokes de frequencia de rede em mH. Indutores em serie somam-se diretamente (L_total = L1 + L2 + ... + Ln) e em paralelo seguem a regra do reciproco (1/L_total = 1/L1 + 1/L2 + ... + 1/Ln), ambos assumindo acoplamento mutuo zero.
Armadilhas comuns
Ultrapassar a corrente de saturação. Todo indutor de ferrite ou pó de ferro tem I_sat no datasheet; acima, o núcleo satura, L despenca e uma fonte chaveada vira curto. Escolha indutores com I_sat bem acima do pico de chaveamento, não apenas acima da corrente DC média.
Ignorar a DCR (resistência de enrolamento). Um indutor de potência 10 µH com 20 mΩ DCR e 5 A contínuos dissipa 500 mW de calor, direto do orçamento de eficiência. DCR baixa exige fio mais grosso e núcleo maior; troca de tamanho por perdas.
Somar indutâncias acopladas como se fossem independentes. Duas bobinas no mesmo núcleo têm indutância mútua M: L_total = L1 + L2 ± 2M. O sinal depende do sentido do enrolamento; invertido, uma 'soma' em série vira cancelamento parcial. Em bobinas de ar separadas, a soma simples serve.
Esquecer a frequência de autorressonância (SRF). Todo indutor tem capacitância parasita; acima da SRF ele se comporta como capacitor, não como indutor. Um chip de 10 µH com SRF 50 MHz é inútil como indutor a 100 MHz. Verifique a SRF antes de usar em RF ou filtros EMI.
Confundir energia com potência média. E = ½ × L × I² dá joules, não watts. 10 A de pico em 100 µH armazenam 5 mJ; quantas vezes essa energia é transferida depende da frequência de chaveamento. 100 000 vezes por segundo = 500 W de potência de transferência.
Perguntas Frequentes
Por que a calculadora assume acoplamento mútuo zero?
Quando dois ou mais indutores compartilham fluxo magnético, a indutância efetiva muda por ±2M, onde M é a indutância mútua. O sinal depende de os enrolamentos se auxiliarem ou se oporem. Calcular M requer conhecer a geometria, o material do núcleo e a orientação relativa de cada indutor. Esta calculadora cobre o cenário mais comum: indutores em núcleos separados ou com espaçamento suficiente para que M seja desprezível.
Como as regras para indutores se comparam com resistores e capacitores?
Indutores combinam-se exatamente como resistores. Em série, os valores somam diretamente; em paralelo, os recíprocos somam. Capacitores são o oposto: em paralelo os valores somam, em série os recíprocos somam. A razão é que a indutância mede o enlace de fluxo por ampere, e os enlaces de fluxo somam quando os indutores compartilham a mesma corrente (série).
O que é reatância indutiva e por que importa?
A reatância indutiva X_L = 2πfL é a oposição que um indutor apresenta à corrente alternada na frequência f. Em DC (f = 0), a reatância é zero, então um indutor ideal conduz DC livremente. Conforme a frequência sobe, X_L cresce linearmente, bloqueando sinais de alta frequência. Isso torna indutores essenciais em filtros EMI, chokes, redes crossover e circuitos tanque LC.
Como a energia E = ½LI² é armazenada e para onde vai?
A energia reside no campo magnético ao redor do indutor. Quando a corrente é interrompida, o campo colapsa e a energia armazenada precisa ir para algum lugar. Sem um diodo de roda livre ou snubber, isso produz um pico de tensão. Em conversores buck ou flyback, a energia é deliberadamente transferida ao capacitor ou à carga a cada ciclo de comutação.
O que é a constante de tempo RL e como usá-la?
A constante de tempo τ = L / R descreve a rapidez com que a corrente sobe ou desce num circuito RL série. Após um τ, a corrente alcança cerca de 63,2% do valor final. Após cinco τ, está a 0,7% do regime permanente. Reduzir R à metade dobra τ, então circuitos de baixa resistência com indutores grandes podem ter tempos de acomodação surpreendentemente longos.
Que tipos de indutores são comumente usados?
Indutores com núcleo de ar não saturam e são usados em circuitos RF acima de alguns MHz. Indutores de ferrite oferecem mais indutância por volume e são comuns em fontes chaveadas, filtros EMI e reguladores. Indutores toroidais confinam o fluxo e são populares em áudio. Núcleos de pó de ferro suportam altas correntes DC. Indutores chip SMD servem layouts compactos na faixa de nH a baixo µH.
Como escolher entre micro-henrys e mili-henrys?
A frequência de aplicação decide. Circuitos RF (acima de 1 MHz) usam nH a baixo µH. Conversores chaveados a 100 kHz–2 MHz usam dezenas a centenas de µH. Circuitos de áudio e frequência de rede, incluindo chokes de modo comum, requerem mH. A calculadora aceita qualquer combinação de µH, mH e H e converte internamente para henrys.
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