Si enrollo un transformador específico con cable superconductor y le quito la temperatura al núcleo de alguna manera, ¿cuánta energía puedo tomar del transformador? Debo mencionar que la capacidad de potencia máxima de ese transformador con cable de cobre normal es de 100 W.
En uso normal:
Suponiendo que el núcleo se encuentre a temperatura ambiente, el núcleo se saturará en el mismo campo magnético con o sin cable superconductor. Lo único que estás ahorrando son las pérdidas de cobre.
Sin embargo, si no hubiera problemas con la densidad de corriente crítica \ $ J_C \ $ del cable superconductor, el núcleo no sería necesario y el transformador podría operar como un transformador de aire con una potencia ilimitada. Dibujaría una enorme corriente magnetizante.
En la práctica, la densidad de corriente crítica del cable se excedería, sería normal y la cosa sería phhhhht.
Veamos desde un punto de vista puramente eléctrico. No voy a entrar en la física de superconductores, ya que no soy un experto en ese campo. El circuito equivalente de un transformador estándar es el siguiente. Los valores de la secundaria se transforman en el lado primario. (El \ $ R _ {\ sigma} \ $ se puede omitir completamente ya que es una representación de las pérdidas de hierro que no tenemos aquí)
Esta figura representa un transformador clásico. Usted sugiere que eliminemos \ $ R_ {prim} \ $, \ $ R _ {\ sigma} \ $ y \ $ R_ {sec} \ $. Si lo hacemos, nos quedamos con un circuito más simple con solo inductancias y la resistencia de la carga.
Resolver el circuito no debería ser un problema para ti, supongo. Encuentra los valores estacionarios de las corrientes en este régimen. Ahora ha encontrado sus condiciones iniciales para la distribución en el primer esquema.
Explicación: Calculó las corrientes \ $ I_ {prim}, I_ {sec} \ dots \ $ estas corrientes fluirán mientras el material es un superconductor. Cuando cambia a un conductor normal, las corrientes seguirán ahí. Estas corrientes son, por lo tanto, sus condiciones iniciales para la red que tiene resistencias (superconductores no superconductores).
Lo que debe hacer es calcular todos los parámetros y resolver estas dos redes. Cuando haga eso, verá si su transformador se evaporará de la tensión de transición :-)
EDITAR: Otra cosa viene a la mente. El momento exacto en el que pierden su superconductividad es importante (el pecado va de -1 a 1). Probablemente haya incluso una secuencia óptima para llevarlos al estado de no superconducción según la diferencia de fase.
¡Espero que mi explicación tenga sentido!
Saludos
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