Convertir un inductor en transformador y dejar el secundario abierto

1

Digamos que tengo un inductor de cualquier tipo (núcleo de ferrita, núcleo de aire). Este inductor es parte de un circuito, por ejemplo, un oscilador. Ahora enrollo un poco de cable magnético a su alrededor y dejo los extremos desconectados para que este nuevo devanado sea un circuito abierto.

Ahora, el inductor se convierte esencialmente en un transformador con la bobina primaria actuando como un inductor en el circuito más grande y con el secundario abierto. He aprendido que el producto de voltaje y corriente en los devanados primario y secundario debe ser igual a tener conservación de energía. Pero como el "secundario" ahora está abierto, tiene cero corriente, ¡así que el primario también debería tener cero corriente! Si el "transformador" era anteriormente un inductor en otro circuito, ¿significa que el inductor (y por lo tanto el circuito) deja de funcionar (deja de conducir, excepto quizás por una pequeña corriente de magnetización)? Esto no suena lógico, supongo que el nuevo devanado no representa una diferencia real para el circuito, pero ¿cómo podemos evitar el hecho de que el inductor ahora es esencialmente un transformador?

    
pregunta S. Rotos

3 respuestas

1

No confunda los transformadores ideales con los reales. A continuación se muestra el modelo para un transformador real.

Lascosashasta\$I_o\$branchsontuinductor.Elrestoeslapartetransformadora.Tengaencuentaqueelprimerregistroenesarutaesbásicamenteinfinitocuandonohaycarga\$R_S=\infty\$y,porlotanto,sepuedeignorartodalapartedelcircuito.

NOTA:imagentomadade esta publicación cruzada .

    
respondido por el Trevor_G
0

Para una entrada del transformador eficiente al 100%, la potencia de salida es igual y la corriente residual que se ve en el primario no representa ninguna potencia, por lo tanto, no ocurre nada contencioso. Esa corriente se llama la corriente de magnetización y estará a 90 grados de la tensión primaria, por lo tanto, la potencia es cero.

Después de todo, un inductor perfecto toma corriente cuando se aplica un voltaje, pero ¿ese inductor perfecto se calienta, es decir, desperdicia energía? Solo lo hará si tiene una resistencia de devanado o si hay pérdidas de núcleo, pérdidas por histéresis o pérdidas por corrientes de Foucault.

    
respondido por el Andy aka
0

No suena como si quisieras la explicación eléctrica / electrónica, sino más bien una explicación física / física. Así que me centraré en eso.

Piense en su secundaria como un conductor de cierta longitud. No pienses en la primaria, todavía. No pienses en el variado campo magnético cercano. Solo piensa en el conductor. Es un verdadero mar de electrones flotando en la "banda de conducción" debido a la agitación térmica. Eso es lo que un conductor IS .

Si ayuda a alguno (y no es importante para pensar en esto), el número de electrones se encuentra en un estado de equilibrio, lo que simplemente significa que un número igual de electrones ingresan a la banda de conducción (debido a la agitación térmica) que la dejan. (debido a la recombinación). Así que no es un "mar" estático sino un "estable".

Estos electrones se repelen entre sí. Eso es un hecho. Entonces, lo que ocurre es que se alejan lo más posible entre sí dentro del volumen del cable. Así que esto significa que están distribuidos uniformemente, excepto en la superficie, donde unos pocos más pueden acumularse para crear una carga estática muy leve (no muchos: estamos tomando alrededor de unos y decenas, no millones o billones por cualquier tramo). La idea básica aquí es que la densidad es esencialmente uniforme en todos los aspectos prácticos.

Ahora agregue a esto un campo magnético externo que está cambiando. Este campo magnético genera una fuerza eléctrica no Coulomb que actuará sobre los electrones de su cable secundario.

Pero esto es como poner un peso en el piso, presionando hacia abajo en ese piso debido a la gravedad. El suelo no se mueve mucho. Podría flexionarse un poco por un momento. Pero con bastante rapidez las fuerzas de acción contraria actúan para contrarrestar la fuerza agregada y no se realiza más trabajo. No importa cuánto tiempo permanezca el peso en el suelo, no se realiza ni se requiere trabajo. Simplemente se sienta allí.

Del mismo modo, estas fuerzas que no son de Coulomb podrían acelerar los electrones de la banda de conducción en movimiento ... si hubiera algún lugar al que ir. Pero no hay. No has conectado nada hasta eso. Entonces, todo lo que sucede con estas fuerzas diferentes que no son de Coulomb es presionar de esta manera, luego de esa manera, luego de otra manera, en estos electrones de banda de conducción. Pueden moverse un poco. Pero solo un poco. Esto se debe a que tan pronto como uno trata de moverse, inmediatamente es repelido aún más por algún electrón de banda de conducción vecino (tal vez el mismo intento de movimiento). Y porque las fuerzas de repulsión eléctrica son tan fuertes (aproximadamente 40 órdenes de magnitud más que la gravedad) En casi ningún momento, el "mar" se "flexionó ligeramente" en respuesta y deja de moverse más. Después de todo, los extremos de los cables solo pueden acumular algunos electrones adicionales (como máximo) antes de que la repulsión sea suficiente para detener completamente cualquier movimiento adicional en el cable.

Así que estamos hablando de unos pocos (uno o dos o tres) electrones que se acumulan en un extremo del extremo de la bobina, luego los mismos pocos en el otro extremo y luego de vuelta. Puede haber algunos cambios leves en la superficie del alambre en el medio. Pero lo esencial aquí es que "nada cambia o sucede mucho". Es solo un ligero empujón alrededor.

El trabajo realizado por estos pequeños movimientos es igualmente pequeño y probablemente no sea fácil de medir. (No conozco ningún instrumento COTS estándar capaz de hacerlo, aunque estoy seguro de que los físicos han intentado hacerlo de vez en cuando)

Ahora, si proporciona una carga de algún tipo, entonces esto puede permitir que esas fuerzas que no son de Coulomb operen. Y pueden ser lo suficientemente poderosos como para inducir corrientes considerables. (Solo toma uno o dos electrones en una esquina de 90 grados en un cable de cobre grande para hacer que un amperio de corriente haga ese giro con facilidad, tal es la increíble potencia de las fuerzas eléctricas).

    
respondido por el jonk

Lea otras preguntas en las etiquetas