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5. Inductance

Une inductance idéale est un dipôle qui peut accumuler de l'énergie par l'interméidaire du champ magnétique. Elle est constituée d'un ensemble de spires faites d'un matériau conducteur généralement enroulées autour d'un matériau ferromagnétique (matériau bon conducteur du champ magnétique, voir thématique Machines Electriques) dont la fonction est de concentrer les lignes du champ magnétique induit par le courant circulant dans la bobine.

Une inductance se caractérise par son coefficient d'auto-induction L (self-inductance) qui dépend du nombre N de spires et de la réluctance magnétique du circuit :

Une inductance est réprésentée symboliquement par :

 

Figure 8 – Représentation symbolique d'une inductance.

On adopte toujours pour ce dipôle les sens relatifs des courants et tensions correspondant à la convention récepteur (Figure 8). La valeur L du coefficient d'auto-induction s'exprime en henry ( ) qui, compte tenu de l'expression précédente est nécessairement positive.

En l'absence de saturation magnétique des matériaux qui le constituent et que les pièces qui le constituent ne se déplacent pas, on montre que la tension aux bornes d'une inductance est directement proportionnelle à la dérivée par rapport au temps du courant qui la parcourre, avec comme constante de proportionalité le coefficient L :

Une première conclusion que l'on peut tirer de cette expression est si le courant ne varie pas avec le temps, la tension aux bornes de l'inductance est nulle. Cette situation se produit notamment lorsqu'un circuit contenant une inductance et alimenté par des courants ou tensions continus (DC) atteint son régime permanent ; dans cette situation l'inductance est équivalente à un conducteur parfait (court-circuit).

Si

En ce qui concerne la puissance qui transite par une inductance, elle s'écrit :

Contrairement à une résistance, le signe de la puissance qui transite au travers d'une inductance dépend du signe du courant qui la parcourt et de la dérivée de celui-ci ; il en résulte qu'une inductance peut tout aussi bien absorber que fournir de l'énergie électrique. Elle ne fournira cependant de l'énergie électrique que dans la mesure où elle en a auparavant absorbé et stocké.

L'énergie accumulée sur une période de temps donnée dans une inductance peut être calculée de la manière suivante :

représente l'énergia stockée à l'instant .

Puisqu'on utilise la convention récepteur pour définir les sens relatif des courants et tensions, on en déduit :

•  si (c'est à dire si la courant et sa dérivée sont de même signe) l'inductance absorbe de la puissance et augmente l'énergie magnétique qu'elle stocke ;

•  si (c'est à dire si le courant et sa dérivée sont de signes contraires) l'inductance fournit de la puissance et restitue l'énergie magnétique qu'elle a stockée.

 

 

Responsable : Damien Grenier | Réalisation : Sophie Labrique | © e-lee.net