¿Cómo existe el flujo en un transformador?

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Loqueentiendosobrelosprincipiosdetrabajodeltransformadorideal:

Aplicamosunatensiónalternaenelladoprimario.Estocreaunflujodentrodelnúcleodeltransformador(\$\Phi_p\$).Seinduceciertovoltajeeneldevanadodelladosecundariodeacuerdoconla Regla de Lenz (\ $ \ mathcal {E} = - \ frac {d \ Phi_p (t)} {dt} \ $). Este voltaje crea una corriente a través de la carga (\ $ i_s (t) \ $). Y esta corriente crea un flujo opuesto en el núcleo (\ $ \ Phi_s \ $). La cantidad de este flujo generado por el devanado secundario es igual a la generada por el devanado primario (\ $ \ Phi_s = \ Phi_p \ $) porque el transformador consume tanta corriente de la fuente de alimentación del lado primario de acuerdo con fórmula \ $ \ frac {V_1} {V_2} = \ frac {N_1} {N_2} \ $. Por lo tanto, no debe haber ningún flujo dentro de un transformador ideal.

Pero todo esto no tiene ningún sentido para mí debido a las siguientes razones.

La inductancia del lado primario de un transformador ideal es tan grande, por lo que no fluye corriente a través de él si no hay carga conectada en el lado secundario. Si conectamos una carga después de encender el lado primario, todavía no debería haber ninguna corriente en el lado secundario, ya que no hay corriente si se extrae del lado primario, por lo que no hay flujo en el núcleo. Incluso si asumimos que hay algún flujo en el núcleo, el flujo opuesto (\ $ \ Phi_s \ $) lo cancelará, y el flujo neto en el núcleo caerá a cero (\ $ \ Phi_ {net} = \ Phi_p- \ Phi_s = 0 \ $). Así que la transferencia de poder se detendrá.

Algunos flujos deben permanecer dentro del núcleo durante la operación normal, pero todos estos hechos (?) dije acerca de la afirmación de que no debe haber ningún flujo en el núcleo. ¿Por qué ocurre una contradicción como esta? Entiendo que, en electrónica, algunos modelos de circuito no funcionarán cuando se construyan con elementos de circuito ideales (por ejemplo, los flip flops no tomarán el estado inicial, el oscilador de cambio de fase no se iniciará, etc.). Por lo general, tenemos algún tipo de efecto realista que inicia la operación. ¿Tiene algo que ver el "inductor de magnetización \ $ L_m $" que conectamos en paralelo al lado primario en el modelo de transformador realista?

¿Cómo existe / permanece el flujo en el núcleo del transformador? Por favor explícalo.

    
pregunta hkBattousai

2 respuestas

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Los flujos creados por los devanados primario y secundario no son iguales; su ecuación \ $ \ frac {V_1} {V_2} = \ frac {N_1} {N_2} \ $ es solo una aproximación.

Si conecta un transformador a la red eléctrica, pero no a la carga, la corriente que fluye a través del devanado primario creará un flujo en el núcleo. Está determinado por la tensión de red, la frecuencia y la inductancia del devanado primario. Si conecta una carga al transformador, la corriente primaria aumentará de manera de mantener el flujo central cerca de lo que era sin carga.

Un transformador 'ideal' tiene su inductancia primaria que se eleva hasta el infinito, por lo que la corriente primaria descargada (magnetizante) cae a cero. Pero la inductancia infinita multiplicada por resultados de corriente infinitamente pequeños en algún flujo definido en el núcleo.

    
respondido por el motoprogger
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Para ayudar a mejorar la comprensión de por qué el flujo en un transformador se mantiene constante bajo carga, tenga en cuenta estas cuatro imágenes y observe cada una de ellas: -

Con respecto a la parte de inductancia infinita de la pregunta, la inductancia se define como el flujo total producido por amp, es decir, un inductor más grande produce más flujo por amp. Sin embargo, cuando se usa CA, un inductor que es el doble de grande produce la mitad de la corriente pero, (según la definición anterior) produce el doble del flujo por amplificador y debido a que la corriente se ha reducido a la mitad, el flujo sigue siendo el mismo. Sigue subiendo y subiendo la inductancia y el flujo sigue siendo el mismo.

    
respondido por el Andy aka

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