12-05-2025 - Physics - RL circuits and energy characteristics of induction [EN]-[IT]

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ENGLISH

12-05-2025 - Physics - RL circuits and energy characteristics of induction [EN]-[IT]
With this post I would like to give a brief instruction regarding the topic mentioned in the subject
(code notes: X_22)

RL circuits and energy characteristics of induction

image created with artificial intelligence, the software used is Microsoft Copilot

Inductive circuits (RL)
In this article I will try to talk about inductive circuits. Most likely less technical people have heard little about this type of circuits. Very simple simply inductive circuits are electrical circuits that contain inductors.
What are inductors?
Inductors are components that store energy in the form of a magnetic field.
The main characteristics of inductive circuits are:
-Inductance
-Self-induction
-Inductive reactance

Below is the symbol for inductance

RL inductive circuits
Below is an image of a circuit RL

An RL circuit is simply an electrical circuit that includes a resistor and an inductor. This type of circuit is able to influence the phase between voltage and current.
The one shown in the image above is one of the simplest inductive circuits that exist. Despite its simplicity, it is also one of the most interesting to study. In this circuit we see an inductor and a resistor connected in series.
This type of circuit is very useful for filtering signals, for managing current, for creating timing circuits, for creating power systems and finally for building electromagnetic applications.
The first to scientifically study these circuits were Joseph Henry and Michael Faraday, two pioneers of electromagnetism.
Why are these RL circuits so important?
This answer could be long and complicated, but I will limit myself to answering with the main characteristic.
This type of circuit resists sudden changes in current, which means that an RL circuit is ideal for protecting devices from voltage fluctuations. At this point, we can understand how important this circuit is for the design of transformers.

NOTE: By combining resistance with inductance, this type of circuit does not respond immediately to changes in voltage, which makes it useful for creating timing circuits.

Opening surge current
In RL circuits, a phenomenon occurs that is identified with the name of opening surge current.
When an RL circuit is interrupted, the switch tries to maintain the flow of current, generating a high voltage that can cause a visible electrical discharge on the switch. This happens because of the properties of inductance, which as we said before opposes rapid changes in current.
The opening extracurrent is linked to the phenomenon of self-induction of inductive circuits. Self-induction is precisely one of those characteristics that we listed above.
The formula that describes the voltage induced when the current is suddenly interrupted in an RL circuit is as follows:

Where:
V = induced voltage
L = inductance of the circuit
dl/dt = variation of the current over time.

Energy characteristics of induction
We said before that inductors are components capable of storing energy in the form of a magnetic field. So we can say that induction is an electromagnetic phenomenon. Now a question comes spontaneously, what is induction used for?
Induction is important because it allows energy to be transferred without direct contact by exploiting variable magnetic fields.
The main characteristics of induction are listed below:
-High efficiency
-Loss reduction
-Safety
-Reduced environmental impact

Here is the formula that portrays induction:

Where:
E = induced electromotive force
N = number of turns of the circuit
Φ = magnetic flux
dΦ/dt = represents the variation of the magnetic flux over time

Conclusions
Inductive circuits are absolutely essential in electronics, as they are used in transformers and electric motors

Question
Did you know that the wireless charger for your smartphone is an object that works by induction? Did you know that the wireless charger uses electromagnetic induction to transfer energy without the need for wires? Let me mention my favorite scientist… Did you know that Nikola Tesla developed the famous wireless energy transmitter by experimenting with the possibility of distributing electricity without the use of wires?

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ITALIAN

12-05-2025 - Fisica - Circuiti RL e caratteristiche energetiche dell’induzione [EN]-[IT]
Con questo post vorrei dare una breve istruzione a riguardo dell’argomento citato in oggetto
(code notes: X_22)

Circuiti RL e caratteristiche energetiche dell’induzione

immagine creata con l’intelligenza artificiale, il software usato è Microsoft Copilot

I circuiti induttivi (RL)
In questo articolo proverò a parlare dei circuiti induttivi.molto probabilmente meno tecnici hanno sentito parlare poco di questa tipologia di circuiti.molto semplice semplicemente i circuiti induttivi sono circuiti elettrici che contengono induttori.
Che cosa sono gli induttori?
Gli induttori sono dei componenti che immagazzinano energia sotto forma di campo magnetico.
Le caratteristiche principali dei circuiti induttivi sono:
-Induttanza
-Autoinduzione
-Reattanza induttiva

Qui di seguito il simbolo dell’induttanza

I circuiti induttivi RL
Qui di seguito un immagine di un circuito RL

Un circuito RL è semplicemente un circuito elettrico che include una resistenza e un induttore.questo tipo di circuito è in grado di influenzare la fase tra tensione e corrente.
Quello mostrato nell’immagine sopra è un circuito induttivo tra i più semplici che esistano. Nonostante la sua semplicità è comunque anche uno tra i più interessanti da studiare. In questo circuito vediamo un induttanza e una resistenza collegate in serie.
Questa tipologia di circuiti è molto utile per il filtraggio dei segnali, per la gestione della corrente, per creare circuiti di temporizzazione, per creare sistemi di alimentazione ed infine per costruire applicazioni elettromagnetiche.
I primi a studiare scientificamente questi circuiti sono stati Joseph Henry e Michael Faraday, due pionieri dell'elettromagnetismo.
Perché questi circuiti RL sono così importanti?
Questa risposta potrebbe essere lunga e complicata, ma mi limiterò a rispondere con la caratteristica principale.
Questa tipologia di circuiti resiste alle variazioni improvvise di corrente, il che significa che un circuito RL è ideale per proteggere i dispositivi da sbalzi di tensione. A questo punto, riusciamo a capire quanto questo circuito sia importante per la progettazione dei trasformatori.

NOTA: Unendo la resistenza con l’induttanza, questa tipologia di circuito non risponde immediatamente ai cambiamenti di tensione il che lo rende utile per creare circuiti di temporizzazione.

Extracorrente di apertura
Nei circuiti RL si verifica un fenomeno che si identifica con il nome di extracorrente di apertura.
Quando un circuito RL viene interrotto, l’interruttore cerca di mantenere il flusso di corrente, generando una tensione elevata che può causare una scarica elettrica visibile sull’interruttore.questo avviene a causa delle proprietà dell’induttanza, che come abbiamo detto prima si oppone alle variazioni rapide di corrente.
Proprio l'extracorrente di apertura è legata al fenomeno dell'autoinduzione dei circuiti induttivi. L'autoinduzione è appunto una di quelle caratteristiche che abbiamo elencato sopra.
La formula che descrive la tensione indotta quando si interrompe bruscamente la corrente in un circuito RL è la seguente:

Dove:
V = tensione indotta
L = induttanza del circuito
dl/dt = variazione della corrente nel tempo.

Caratteristiche energetiche dell’induzione
Abbiamo detto prima che gli induttori sono dei componenti in grado di immagazzinare energia sottoforma di campo magnetico. Allora possiamo dire che l’induzione è un fenomeno elettromagnetico. Ora arriva spontanea una domanda, a cosa serve l’induzione?
Induzione è importante perché permette di trasferire energia senza contatto diretto sfruttando campi magnetici variabili.
Le caratteristiche principali dell’induzione sono elencate qui sotto:
-Efficienza elevata
-Riduzione delle perdite
-Sicurezza
-Impatto ambientale ridotto

Qui di seguito la formula che ritrae l’induzione:

Dove:
E = forza elettromotrice indotta
N = numero di spire del circuito
Φ = flusso magnetico
dΦ/dt = rappresenta la variazione del flusso magnetico nel tempo

Conclusioni
I circuiti induttivi sono assolutamente fondamentali nell’elettronica, in quanto vengono utilizzati nei trasformatori e nei motori elettrici

Domanda
Lo sapevate che il caricatore wireless per smartphone è un oggetto che funziona a induzione? Lo sapevate che il caricatore wireless utilizza l'induzione elettromagnetica per trasferire energia senza bisogno di cavi? Permettetemi di menzionare il mio scienziato preferito… Lo Sapevate che Nikola Tesla sviluppò il famoso trasmettitore di energia wireless sperimentando la possibilità di distribuire elettricità senza l'uso di cavi?

THE END