Si tengo un sistema de circuitos como este:
donde el circuito 2 proporciona energía al circuito 1, ¿de dónde proviene la energía? ¿Los inductores almacenan energía? De lo contrario, ¿cómo se transfiere la energía del Circuito 2 al Circuito 1?
Inicialmente pensé que los inductores no almacenan ningún poder y el poder debe provenir de la inductancia mutua. ¿Tengo razón al pensar eso?
Inicialmente pensé que los inductores no almacenan ningún poder y el poder Debe venir de la inductancia mutua. ¿Tengo razón al pensar eso?
Sí, la ecuación es esta para un inductor, \ $ \ Phi \ $ es el flujo magnético E es el EMF o voltaje y N es el número de vueltas.
$$ E = N \ frac {d \ Phi} {dt} $$
Dado que un transformador ideal tiene una conexión de inductancia mutua del 100% de una bobina a la siguiente, significa que todo el flujo magnético está directamente vinculado, por lo que \ $ \ Phi \ $ sería el mismo en ambos lados (en un transformador real parte del flujo magnético se pierde y no es exactamente el mismo en ambos lados)
$$ E_ {primario} = N_ {primario} \ frac {d \ Phi} {dt} $$ $$ E_ {secundario} = N_ {secundario} \ frac {d \ Phi} {dt} $$
Entonces obtienes esta relación $$ \ frac {E_ {primario}} {E_ {secundario}} = \ frac {N_ {primario}} {N_ {secundario}} $$
La potencia se transfiere a través del flujo magnético (no el campo magnético, porque la transferencia de energía solo puede ocurrir si el campo magnético está cambiando , por lo tanto, la tasa \ $ \ frac {d \ Phi} {dt } \ $)
Inductores almacenan energía y lo hacen durante un período de tiempo determinado, lo hacen creando un campo magnético alrededor del inductor a medida que una corriente se convierte en un campo magnético. Si se elimina la corriente, generan voltaje o EMF.
Los transformadores tienen una 'carga' en su bobina por lo que no almacenan energía tan bien como un inductor porque la energía se transfiere a la bobina secundaria.
En la mayoría de los casos, los transformadores no están diseñados para almacenar una cantidad apreciable de energía. La potencia se transfiere directamente de la primaria a la secundaria a través de la inductancia mutua. Un transformador ideal (con inductancia primaria infinita y acoplamiento unitario) no almacenaría ninguna energía. El flujo del primario y secundario siempre se cancelaría perfectamente y el flujo neto en el núcleo sería cero.
En un transformador real, si el circuito secundario está abierto, seguirá habiendo algo de corriente en el primario. Esa corriente es la "corriente de magnetización" y da como resultado un cierto almacenamiento de energía, pero generalmente es mucho menor que la corriente de carga completa. El núcleo de un transformador está diseñado para maximizar la inductancia, pero por lo general tiene un campo de baja saturación, por lo que si intenta almacenar mucha corriente, el núcleo se saturará y la inductancia disminuirá drásticamente.
Esto contrasta con los inductores que generalmente están diseñados para almacenar energía, ya que no tienen secundario para producir un flujo de cancelación.
Algunos transformadores, como los transformadores de retorno, que se utilizan a menudo en las fuentes de alimentación en modo de conmutación, combinan ambas funciones. Almacenan energía, pero también actúan como transformadores para proporcionar aislamiento o un gran cambio de voltaje. En la primera fase, el primario es conductor y el secundario es bloqueado por un diodo. Durante esta fase, el flujo aumenta y el núcleo almacena energía. En la segunda fase, el primario se apaga mediante un interruptor y el secundario suministra corriente a la salida, liberando energía desde el núcleo.
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