Esta é uma pergunta muito boa.
Quando um interruptor muda o circuito de fechado para aberto, ele altera a corrente muito rapidamente.
Não exatamente. Quando o interruptor é aberto, a tensão através do interruptor aumenta. Essa tensão diminui a corrente do indutor, de acordo com di / dt = V / L.
Dependendo do interruptor, e como ele reage ao aumento da tensão através dele, até certo ponto a energia armazenada no indutor determina como o interruptor é aberto.
Qualquer comutador real terá capacitância dispersa entre os contatos. Em alguns interruptores (pontos do disjuntor da ignição do carro), a capacitância é aumentada por um capacitor físico colocado nos contatos. Os FETs e transistores terão capacitâncias entre eletrodos nos 10s a 1000s de pFs, dependendo do tamanho do dispositivo.
A corrente do indutor que continua a fluir carrega essa capacitância. O interruptor de abertura está, portanto, sujeito a uma tensão que sobe rapidamente, embora não instantânea.
Se a energia originalmente no indutor puder ser armazenada na capacitância do comutador a uma tensão baixa o suficiente para que o comutador não interrompa, o comutador não interromperá. É isso que o grande capacitor faz no sistema de disjuntores de carro. O espaço entre os contatos abre rápido o suficiente e a tensão aumenta lentamente o suficiente para que os contatos se mantenham "à frente" da tensão crescente.
Se a tensão do comutador subir acima de alguma tensão de interrupção, ela será interrompida. Com comutadores físicos, isso resulta em um arco entre os terminais. Esse arco pode derreter e movimentar o metal, por isso geralmente é bastante destrutivo para os contatos mecânicos. Ele pode ser mitigado usando materiais de alto ponto de fusão, contatos muito pesados ou usando (como em aparelhagem de alta tensão) jatos de ar para esfriar e alongar, e assim extinguir o arco. Enquanto o interruptor estiver em arco, você pode considerá-lo 'fechado', ou pelo menos não 'aberto'; portanto, o período de tempo em que a energia do indutor o mantém em arco controla efetivamente a velocidade com que é aberto.
Os MOSFETs geralmente têm um comportamento controlado de avalanche não destrutivo, que é especificado para poder absorver repetidamente uma certa quantidade de energia. É bastante normal projetar um circuito de comutação de modo que a energia armazenada na indutância do circuito seja dissipada no FET de comutação.
Quando um comutador de semicondutor não consegue lidar com a energia indutiva armazenada, é comum o uso de um circuito amortecedor, que consiste em um resistor e um capacitor em série. Isso torna o comutador menos eficiente no sistema, de modo que eles são feitos grandes o suficiente para proteger o comutador, e não maiores.
A equação da tensão através de um indutor é v = L di / dt. Quando um interruptor muda o circuito de fechado para aberto, muda a corrente muito rapidamente. Minha pergunta é como saber exatamente quanto tempo isso leva, pois você precisa de uma resposta precisa para calcular a tensão que será induzida.