¿Cómo funciona realmente el diagrama? [cerrado]

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Buenas tardes, soy estudiante de secundaria y en mi proyecto de feria científica, me gustaría hacer un experimento sobre energía inalámbrica.

Quiero implementar el acoplamiento inductivo resonante.

Según lo que he leído e investigado:

La ventaja del acoplamiento inductivo resonante, en comparación con el acoplamiento inductivo, es que, cuando las bobinas del receptor y del transmisor están en la misma frecuencia, la pérdida de energía es mucho menor.

Además, el diagrama es: (la imagen es de publicación de wikipedia sobre el acoplamiento inductivo resonante )

Yeste,esotrodiagrama:(laimagenesde esto pdf )

Comprenderásquenotengomuchoconocimientodeesto,porloquequierosabersiloqueentiendodeldiagramaescorrecto.Sino,necesitosabercómofunciona.

Segúnloqueheleídoeinvestigado:

Loscircuitosresonantessonlasbobinas,queestánhechasdecobreaislado.

Labobinadelaizquierdatieneuna"antena resonante" o "bobina resonante" a su izquierda, que es un círculo de cable de cobre aislado, creo que es la D en el segundo diagrama, porque está conectada a lo que está Proporcionando la energía, una batería o algo así. Esta "bobina resonante" está conectada a un oscilador electrónico, lo que no entiendo para qué sirve esto. Y este oscilador electrónico está conectado a lo que proporciona energía (batería o algo así).

Y en el lado derecho, es lo mismo, pero en lugar de un oscilador electrónico, hay un rectificador que, como he estado investigando, debo usarlo para transformar la corriente alterna en corriente continua (ya que esta corriente es la utilizada por los objetos electrónicos).

Por lo tanto, surgen mis dudas y son:

¿Para qué sirve el oscilador en este experimento? ¿Por qué se usan dos círculos de cobre, en lugar de directamente las bobinas resonantes? ¿Mi comprensión del diagrama es correcta?

Además, hay algunos símbolos que se me escapan, creo que uno es la resistencia y esto es para controlar el voltaje, pero los otros 2 no saben lo que son, los he estado buscando, pero no aparecen símbolos como esos.

Apreciaría enormemente su ayuda, no tengo a nadie más a quien preguntar, mis maestros no son muy buenos.

    
pregunta Mattiu

2 respuestas

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¿Para qué sirve el oscilador en este experimento? Por que son dos cobre   ¿Círculos utilizados, en lugar de directamente las bobinas resonantes? Es mi   ¿Comprensión del diagrama correcto?

Recuerde que una configuración con dos bobinas es como un transformador con espacio intermedio. Un inductor con un campo estable no puede transmitir energía a otro inductor. Para crear un cambio de voltaje en un bucle de cable, el campo ya sea
1) Necesita cambiar con el tiempo
2) el bucle debe moverse a través de un campo magnético que tiene un gradiente

En ambas situaciones, el campo magnético está cambiando, y el voltaje a través del bucle cambia con el campo magnético. Si el campo magnético no cambia, entonces no hay cambio de voltaje ni transferencia de energía.

  

Además, hay algunos símbolos que se me escapan, creo que uno es el   resistencia y esto es para controlar el voltaje, pero los otros 2 no lo hacen   Sé lo que son, he estado buscando, pero no aparecen símbolos   como esos.

El primer cuadro significa un generador de onda sinusoidal para crear las oscilaciones en la primera bobina. El resto son simplemente bucles.

Observe un circuito Rectifier para comprender por qué necesita volver a convertir el voltaje a CC. No necesita tener un rectificador si necesita corriente de CA para su carga.

    
respondido por el laptop2d
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El principio de este tipo de carga se basa principalmente en dos de las cuatro ecuaciones de Maxwell. A saber:

Ley de circulación de Ampère

Cuando una corriente fluye a través de un trozo de alambre, genera un campo magnético que gira alrededor de ese trozo de alambre como un tornado con el alambre en el medio (la naturaleza eligió hacer que el campo magnético alrededor del alambre vaya en el sentido de las agujas del reloj si mirar a lo largo de la corriente aparentemente). Ahora, si convierte el cable con corriente en una forma de bucle, el tornado del campo magnético girará completamente en forma de rosquilla, y todos los campos magnéticos en el medio irán en la misma dirección, haciéndolo más fuerte. ¡Si haces múltiples bucles, su fuerza se multiplica aún más!

Así es como se generan los campos magnéticos. ¿Alguna vez has hecho un electroimán? Exactamente lo mismo: giras un cable alrededor de una pieza de metal, y todos los pequeños campos magnéticos de la corriente a través del cable magnetizan la pieza de metal presionando el botón.

Esta imagen muestra las corrientes y las líneas magnéticas a medida que se generan mediante una corriente constante. Es una sección transversal de unos cuantos bucles de cable y las líneas del campo magnético que pasan por esos bucles. El \ $ \ bigodot \ $ representa el lado puntiagudo de una flecha, y significa que la corriente allí está apuntada hacia usted . Las \ $ \ bigotimes \ $ representan la parte trasera de una flecha, y ahí es donde la corriente se está alejando de usted. Puede imaginar los bucles conectando los \ $ \ bigodot \ $ y \ $ \ bigotimes \ $ que se conectarán en la parte frontal y posterior de su pantalla en un círculo. Las flechas son solo las líneas del campo magnético, tan simples como eso.

Ley de inducción de Faraday / Ecuación de Maxwell-Faraday

El opuesto también funciona: si fuerza un campo magnético a través de un lazo de alambre, generará ... uh ... nada en realidad.

Es decir, si mantienes constante la intensidad del campo magnético. Una vez que comienzas a cambiar el campo magnético, ves que una corriente comienza a fluir, que gira de nuevo como una especie de tornado confinado en el cable en bucle. Entonces, en realidad, la situación es bastante similar a la última imagen, excepto que la corriente es proporcional a la tasa de cambio del campo magnético.

Poniéndolo juntos

Debido a que la ley de Faraday requiere un campo magnético que cambia constantemente , también necesitamos que nuestra fuente de campos magnéticos cambie constantemente: esto es lo que hace el oscilador . Genera una corriente oscilante en constante cambio dentro del generador de campo magnético. Una repetición sin fin de campos magnéticos que apuntan a la izquierda y la derecha, dará lugar a corrientes positivas, luego negativas (a la inversa), a la misma velocidad del oscilador.

Los resonadores se usan como baterías para el campo magnético oscilante. Tardan un poco en comenzar, pero también tardan un poco en desaparecer. Una vez que puede comenzar uno, se mantienen conectados, lo que puede extender el rango de las líneas del campo magnético.

Una segunda preocupación es esta:

De acuerdo, hicimos líneas de campo magnético y sabemos cómo convertirlas en corriente, así que, ¿cómo nos aseguramos de que todas nuestras líneas de campo magnético sean capturadas por el extremo receptor? Cualquier línea de campo magnético que no pase por estos dos bucles, no podrá generar corriente y, por lo tanto, desafortunadamente será bastante inútil. Bueno, para una buena transferencia de energía, necesitamos que los bucles estén cerca uno del otro. Es por eso que probablemente nunca será una cosa de larga distancia.

Entonces tenemos nuestra última (pero no menos importante) preocupación:

La carga de la mayoría de los dispositivos requiere una corriente constantemente positiva, no una corriente que cambie de positivo a negativo todo el tiempo. Afortunadamente, podemos construir algo llamado rectificador , cuyo trabajo es simplemente eso: rectificar la corriente y hacerlo funcionar solo en una dirección: positivo. Y luego puede usarse para cargar su teléfono inteligente ... INALÁMBRICO !

¡Espero que te ayude con tu proyecto!

    
respondido por el Sven B

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