¿Existe una necesidad real de los conceptos “emf” y “back emf”?

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Dado un elemento de dos terminales donde solo se puede medir el voltaje en los terminales \ $ v (t) \ $ [\ $ v_ {ab} (t) \ $] y el actual \ $ i (t) \ $ Definido como ingresar al terminal [a] positivo, no parece ser necesario introducir conceptos como "emf" o "back emf".

Además, en el uso real parece haber inconsistencias en el signo de estos elementos. Por ejemplo, en un inductor, es bien sabido que \ $ v_L = L \ frac {di_L} {dt} \ $. Esta página proporciona una expresión de este tipo para un solenoide (con un valor de L en función de sus parámetros) Antes de hablar de "back emf". Sin embargo, bajo el título "back emf generado por un inductor" encontramos que el signo cambió \ $ V_L = -L \ frac {di_L} {dt} \ $.

Entonces, ¿cuál es el punto de usar la "fuerza electromotriz EMF" que, de acuerdo con wikipedia es "la intensidad eléctrica (!) desarrollado por una fuente "en lugar de voltaje?

¿Por qué es necesario introducir "CEMF" definido, según wikipedia "el EMF causado por magnético inducción "?

¿No sería razonable utilizar las únicas variables que se pueden medir en la práctica, \ $ v (t) \ $ y \ $ i (t) \ $?

    
pregunta Petrus

1 respuesta

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Con dos bobinas idénticas enrolladas alrededor de un núcleo magnético cuando aplica un voltaje a una bobina, la misma tensión aparece en el terminal de la otra bobina. Esto se debe a que el voltaje primario establece una corriente que induce el mismo voltaje en la bobina secundaria: -

Normalmente,nollamamosalatensiónsecundariaunaemulacióninversa(oCEMFcomoenlaemf),lallamamosunatensióninducida.

ParaelcasodeunasimpletensióndeCCaplicadaatravésdelabobinaprimaria,lacorrienteprimariaquefluyeesunarampa,esdecir,di/dt=V/Lo,siseaplica1voltioatravésde1henryobtenemosunarampadecorrientea1amperioporsegundo.

Lacorrienteproduceunflujomagnéticoy,silasdosbobinasestánenrolladasyestrechamenteacopladas,decimosqueelflujomagnéticoseacoplaal100%entrelasdosbobinas.Eseflujo(omásbienlatasadecambiodelflujo)inducelatensiónsecundaria.

Debidoaquelatasadecambiodecorrienteesconstante,latasadecambiodeflujotambiénesconstante,porlotanto,obtenemosunatensiónconstanteparaunaentradadetensiónconstante.¡Hemosdescubiertoeltransformador!

Elvoltajeinducidoes\$-N\frac{d\phi}{dt}\$pero¿porquéelsignomenos?

Considereesto:nosoloeldevanadosecundarioestásujetoalcambiodeflujo;Eldevanadoprimario(apesardeseraccionado)comparteelmismocampomagnéticoytambiéntieneunvoltajeinducidoenél.Esatensióninducidaes"opuesta" a la tensión de conducción, por lo que posee un signo menos. Si no tuviera un signo negativo, el voltaje inducido ayudaría a un flujo de corriente aún mayor y eso ayudaría a un flujo aún mayor y un voltaje inducido aún mayor y el universo se desintegraría rápidamente. ¡Es tan importante como eso!

Después de todo, cuando hacemos un inductor, sabemos que no se comporta como un cortocircuito (a pesar de que está hecho de prácticamente un cable de cobre de cero ohmios), por lo que la emf posterior se opone al voltaje de activación y es prácticamente idéntica en amplitud. . Esto plantea el problema de "cómo puede fluir la corriente en un inductor" y, si profundiza en la física (más allá de este sitio), concluirá que la tasa de cambio de corriente en un inductor se debe a diferencias mínimas entre las diferencias aplicadas y back-emf.

Por lo tanto, el signo menos indica un emf posterior, pero no siempre lo usamos y eso puede generar cierta confusión. No siempre lo usamos debido a la pereza y al hecho de que cuando hablamos con otros ingenieros que están "al tanto", entienden lo que queremos decir.

  

¿Hay una necesidad real de los conceptos "emf" y "back emf"?

Yo diría que sí, pero también agregaría "fem inducido" a la lista.

    
respondido por el Andy aka

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