Esempio di Progettazione: Sistema di Accensione dell'Automobile

Il sistema di accensione di un'automobile include un componente essenziale, la candela, con due elettrodi separati da un traferro. Quando viene applicata un'alta tensione tra questi elettrodi, si forma una scintilla attraverso il traferro, accendendo il carburante.

La progettazione di una candela funzionante con una piccola batteria per auto comporta l'uso delle proprietà dell'induttore.

Quando l'interruttore di accensione è chiuso, la corrente della bobina di accensione aumenta costantemente fino a stabilizzarsi. A corrente costante, la tensione diventa zero.

Tuttavia, quando l'interruttore si apre bruscamente, il campo magnetico che collassa rapidamente all'interno e intorno all'induttore genera un'alta tensione, innescando una scintilla.

Ai fini della progettazione, si consideri una bobina con induttanza e resistenza note. Se una batteria da 12 volt fornisce alimentazione, l'obiettivo è stimare la corrente finale attraverso la bobina quando l'interruttore è spento e la tensione attraverso il traferro, ipotizzando un tempo di apertura dell'interruttore di 2 microsecondi.

Il rapporto tra la tensione della batteria e la resistenza della bobina fornisce la corrente.

Mentre la tensione è determinata sostituendo i valori noti nella relazione di tensione dell'induttore.