Calcul de l’énergie d’une bobine
Ce calcul de l’énergie d’une bobine détermine l’énergie stockée dans une inductance à partir de l’inductance et du courant avec E = ½ L I². Saisissez les deux valeurs pour obtenir l’énergie de la bobine en joules et en millijoules. L’outil applique directement la formule de l’énergie magnétique.
Résultats
L’outil « Calcul de l’énergie d’une bobine » fait partie de notre rubrique Calculateurs : Électronique. Parcourez cette rubrique pour dimensionner, convertir et vérifier vos résultats en complément de cet outil.
Ce que montre le calcul de l’énergie d’une bobine
Une bobine stocke de l’énergie dans le champ magnétique créé par le courant qui la traverse. L’outil calcule cette énergie de la bobine à partir de l’inductance et du courant avec E = ½ L I². L’énergie croît avec le carré du courant : un courant doublé stocke quatre fois plus d’énergie. Le résultat est donné en joules et millijoules.
Formule de l’énergie d’une bobine
La formule de l’énergie magnétique d’une bobine s’écrit :
L est l’inductance en henrys et I le courant en ampères, le résultat est en joules. Le courant est au carré et domine donc : l’énergie dépend bien plus du courant qui circule que de l’inductance. C’est le pendant magnétique du condensateur, qui stocke l’énergie dans un champ électrique.
Exemple d’énergie d’une bobine
Une bobine de 10 mH parcourue par 2 A :
La bobine stocke donc 20 millijoules dans son champ magnétique. Changez le courant, et l’outil met l’énergie à jour immédiatement.
Comment calculer l’énergie d’une bobine
Saisissez l’inductance en millihenrys et le courant en ampères. L’outil donne l’énergie stockée en joules et millijoules. L’inductance figure sur le composant, le courant est connu par le circuit. Comme le courant est au carré, le courant de service pèse bien plus sur l’énergie stockée que l’inductance.
Interpréter l’énergie de la bobine
La bobine libère l’énergie stockée quand le courant doit s’arrêter ; c’est pourquoi la coupure d’une charge inductive crée une surtension, car l’énergie doit aller quelque part. Pour cette raison, relais et moteurs ont besoin d’une diode de roue libre qui l’absorbe sans danger. Comme l’énergie croît avec le carré du courant, une bobine à fort courant stocke beaucoup ; dimensionnez donc protections et diodes pour le courant de service et pas seulement pour l’inductance.
Quand calculer l’énergie d’une bobine
- Dimensionner une diode de roue libre d’après l’énergie magnétique de la bobine
- Déterminer l’énergie dans l’inductance d’un convertisseur buck ou boost
- Résoudre un exercice sur la formule de l’énergie d’une bobine
- Comparer le stockage dans une bobine et dans un condensateur
Erreurs fréquentes sur l’énergie d’une bobine
- Ignorer le carré. L’énergie croît avec le carré du courant, de petites variations la font beaucoup bouger.
- Mauvaise unité d’inductance. Un millihenry vaut un millième de henry ; convertissez avant la formule.
- Oublier la surtension. L’énergie stockée doit être restituée ; protégez les interrupteurs de charges inductives.
Conseils pour calculer l’énergie d’une bobine
- Utilisez le courant de pointe en service, car il est au carré.
- Placez une diode de roue libre qui absorbe l’énergie à la coupure.
- Vérifiez que le noyau ne sature pas au courant de pointe.
La formule de l’énergie d’une bobine expliquée
La formule E = ½ L I² vient de l’établissement du courant à partir de zéro : pendant que le courant monte, la bobine s’oppose au changement, et la source fournit un travail contre cette opposition. Le travail stocké vaut la moitié de l’inductance fois le carré du courant final. Le carré du courant est l’essentiel : une bobine à 4 A contient quatre fois l’énergie qu’à 2 A, c’est pourquoi les selfs à fort courant et les enroulements de moteur stockent étonnamment beaucoup. Cette énergie est réelle et doit être restituée à l’ouverture du circuit ; c’est la raison physique pour laquelle une bobine s’oppose à un changement brusque de courant et crée une force contre-électromotrice si on le force.
Où l’énergie magnétique d’une bobine compte
Le calcul est surtout utile pour les alimentations à découpage et la conception des protections. Dans un convertisseur buck ou boost, l’inductance se charge et se décharge à chaque cycle, et son énergie de pointe fixe la taille du noyau et le courant admissible ; avec E = ½ L I², vous choisissez un composant qui ne sature pas. Sur les relais, électrovannes et moteurs, une diode de roue libre doit absorber exactement cette énergie stockée quand la bobine est coupée, sinon la surtension endommage l’interrupteur. Comme la bobine stocke dans un champ magnétique et le condensateur dans un champ électrique, tous deux échangent de l’énergie dans un circuit oscillant à la fréquence de résonance.
Tableau de l’énergie d’une bobine
Énergie stockée pour plusieurs couples inductance et courant :
| Inductance | Courant | Énergie |
|---|---|---|
| 10 mH | 2 A | 20 mJ |
| 10 mH | 4 A | 80 mJ |
| 100 mH | 2 A | 200 mJ |
| 1 mH | 10 A | 50 mJ |
Questions fréquentes : Calcul de l’énergie d’une bobine
Quelle est la formule de l’énergie d’une bobine ?
E = ½ L I², la moitié de l’inductance fois le courant au carré. L’outil l’applique et donne joules et millijoules.
Pourquoi le courant compte-t-il autant ?
Parce qu’il est au carré. Un courant doublé stocke quatre fois plus d’énergie, le courant de service pèse donc bien plus que l’inductance.
Où va l’énergie quand le courant s’arrête ?
Elle doit être libérée et crée une surtension ; c’est pourquoi les charges inductives ont besoin d’une diode de roue libre ou d’un circuit d’amortissement.
Quel lien entre bobine et condensateur ?
La bobine stocke l’énergie dans un champ magnétique, ½ L I², le condensateur dans un champ électrique, ½ C U². Ce sont deux images miroir.