エネルギーをインダクタに保存して、後で使用できますか？

私の会社では、電源が切れた場合にスーパーキャップを使用してデバイスに電力を供給しています。インダクタで同じことができるかどうか疑問に思っていました。できないなら、なぜですか？

エネルギーを蓄積する磁場は、インダクタを流れる電流の関数です：電流も磁場もエネルギーもありません。その電流を維持するためにアクティブな回路が必要です。電流を切ると、インダクタは磁場のエネルギーも電流として放出し、インダクタは電流源になります（一方、コンデンサは電圧源になります） 。

エネルギー貯蔵用語でのコンデンサとインダクタの二重性の側面：

$$\begin{array}{ll} \mbox{Capacitor} & \mbox{Inductor} \\ \mbox{* stores energy in electric field} & \mbox{* stores energy in magnetic field} \\ \mbox{* must be open loop (infinite resistance) } & \mbox{* must be closed loop (zero resistance)} \\ \mbox{* loses energy through parallel resistance} & \mbox{* loses energy through series resistance} \end{array}$$

超伝導体は、しかし、ゼロ抵抗電流ループの磁界を維持することができます。

残念ながら、このような写真では、液体窒素によって引き起こされる水蒸気の煙が常に表示されます。これは、温度が-183°C未満であることを意味します。

問題は、インダクタのエネルギーは電流によるものであり、ほとんどすべての実用的な導体にはある程度の抵抗があるということです。これは、I ^ 2R損失にもかかわらず、コイル自体を加熱するためにエネルギーが継続的に排出されることを意味します。これは、抵抗のない超伝導体を使用することで克服できますが、現在知られているすべての超伝導体を極低温まで冷却する必要があるという問題があります。また、理想的な超伝導体は任意の電流で超伝導を維持しますが、すべての超伝導体（afaik）は、効果が崩壊する前にサポートできる電流密度にある程度の上限があることを知っています。

$\begin{array}{lcl} \textbf{Capacitive Storage} & & \textbf{Inductive Storage} \\ \mbox{Must have infinite internal resistance} & | & \mbox{Must have zero internal resistance} \\ \mbox{Voltage must stay in it forever} & | & \mbox{Current must flow through it forever} \\ \mbox{You deal with voltage} & | & \mbox{You deal with current} \\ \mbox{Self discharge may take years} & | & \mbox{Self discharges in very short time} \\ \mbox{Electric field doesn't leak outside much} & | & \mbox{Magnetic field may interfere other components} \\ \mbox{Lighter} & | & \mbox{Very heavy (iron, copper, etc)} \\ \mbox{May be cheaper} & | & \mbox{Fe and Cu may be very expensive in some countries} \\ \end{array}$

はい、人々はインダクターにエネルギーを保存し、後で使用することができます。

人々は、超伝導「ワイヤ」で形成されたインダクタに、1日程度のメガジュールのエネルギーをかなり高い効率で保存する、いくつかの超伝導磁気エネルギー貯蔵ユニットを構築しました。いくつかの電気事業者がそのようなユニットをいくつか購入し、それらを使用して電力品質を改善していると言われました。

米国のほとんどの人は、数十のスイッチング電圧コンバータを持っています。これらのスイッチング電圧コンバータのほとんどは、インダクタまたは変圧器の1つの電圧でエネルギーを徐々に蓄積し、その後、より望ましい電圧、しばしば40,000または100万倍でインダクタまたは変圧器からそのエネルギーを徐々に引き出します。秒。

多くの一般的な電子部品サプライヤでは、Q係数でインダクタを並べ替えることができます。Qファクターは、インダクターまたはコンデンサーがどれだけエネルギーを保存するかを評価します。スイッチング電圧レギュレーターおよびその他のエネルギー貯蔵アプリでは、Qが大きいほど優れています。

人気のあるサプライヤの最高の市販のインダクタ（すべて非超伝導）のQファクターは150 @ 25KHzです。ほとんどのコンデンサは、それよりも桁違いに優れたエネルギー貯蔵（高いQ）を備えています。

人々は、後で使用するためにいくらかのエネルギーをインダクタに保存することができます。しかし、ほとんどすべてのエネルギー貯蔵状況では、（a）初期費用が低いか、（b）より効率的であるか、（c）必要なスペースが少ないか、（d）上記の何らかの組み合わせのいずれかであるため、他の何かを使用します。