¿Por qué la tensión inducida en la bobina del receptor de este circuito WPT disminuye cuando se agrega una carga (en paralelo)?

Creo que su verdadero problema radica en comprender los circuitos paralelos y en serie, y lo que realmente significan.

Si tienes esto:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Entonces, con razón puedes esperar que el voltaje sea constante, independientemente de si el interruptor está abierto o cerrado.

Esto es lo que esperas que haga tu transferencia de energía inalámbrica.

Lo que no te das cuenta es que los cambios actuales dependen de si el interruptor está abierto o cerrado. Necesita más corriente cuando el interruptor está cerrado; ambas resistencias están consumiendo corriente, por lo que su fuente de voltaje debe entregar más corriente.

Lamentablemente, no puede hacer eso. Solo puede suministrar tanta corriente como pueda atravesar el campo magnético entre las dos bobinas.

Si están cerca, o acoplados a través de una pieza de material magnético, puedes dibujar más corriente y todo es como lo esperabas.

En su estado actual, se parece más a esto:

^{simular este circuito}

R3 representa la limitación de corriente de las bobinas. Con eso allí, el cierre del interruptor hace que fluya más corriente, lo que hace que cambie la tensión en R1 y R2.

La intensidad de la corriente depende de qué tan bien estén acopladas las bobinas. Un mejor acoplamiento (más cerca o utilizando un núcleo) hace que el efecto sea más pequeño. Las bobinas más separadas hacen que el efecto sea más grande.

Lo mismo sucede cuando se usan baterías de diferentes tamaños.

Todas las baterías tienen alguna resistencia interna. Cuanto más pequeña sea la batería, mayor será la resistencia y menos corriente podrá extraer de ella.

  

¿Puede alguien explicar por qué disminuyó el voltaje de la bobina del receptor?   incluso cuando las cargas se agregaron en paralelo?

Si en lugar de las bobinas en su pregunta tuviera una potencia de acoplamiento de transformador HF normal a la (s) carga (s), vería una reducción muy pequeña en el voltaje al agregar más cargas paralelas. Esto se debe a que las dos bobinas dentro de un transformador HF regular están muy estrechamente acopladas y las inductancias de fuga en el primario y el secundario son muy pequeñas. Más acoplamiento significa menos inductancia de fuga.

Desafortunadamente, cuando tienes bobinas que están ligeramente acopladas, lo primero que debes notar es que la relación Vin: Vout ya no es 9:39 (esa es la proporción de giros por cierto), es algo menor y eso depende totalmente de El flujo acoplado de la bobina de transmisión a la bobina de recepción. Si el flujo acoplado cae al 50%, la relación de voltaje se reduce a la mitad, es decir, a 9: 19.5.

Eso está bajo condiciones sin carga y es peor cuando se toma una corriente de carga (o más corriente de carga) porque hay una inductancia de fugas a considerar. La inductancia de fuga es el elemento inductivo de ambas bobinas que no está acoplado entre sí. Un menor acoplamiento entre las bobinas de transmisión y recepción significa una mayor inductancia de fuga.

La inductancia de fuga está en serie tanto con la bobina de transmisión como con la bobina de recepción, por lo que, a medida que toma más potencia (más corriente de carga), se produce una mayor caída de tensión a través de estas indutancias de fuga y, inevitablemente, se reduce la tensión de salida real.

la relación de giro de la bobina es muy inferior y, por lo tanto, la mayor parte del campo magnético se altera y se pierde sin la inducción en la bobina secundaria para obtener la máxima potencia. Sin embargo, esto puede eliminarse si calcula el T1 y el T2 con respecto a Vin anad Vout.

Al llegar a la carga, dibuje la característica V-I del circuito y dibuje el punto Q para saber dónde está funcionando exactamente el circuito. Por lo general, cuando las cargas están conectadas en paralelo, la resistencia es baja y, por lo tanto, la necesidad de voltaje para conducir el circuito será más en términos en que la bobina supere esta transferencia de voltaje o no.

Con estas dos soluciones posibles, puede comprender el problema de la alta corriente consumida y la caída de voltaje.

Gracias.