Medir la longitud de un circuito por atenuación de la señal (o similar)

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Soy bastante malo con la electricidad, por lo que esta podría ser una pregunta ambiciosa, pero aquí está mi situación.

Me pregunto si puedo, con algún tipo de precisión, medir la longitud de un circuito utilizando solo la información de la señal y saber de qué material está hecho.

Por ejemplo:

¿Qué tendría que hacer para medir la resistencia del aluminio en la distancia x, muestreando así la distancia?

Una vez más, soy malo con este tipo de cosas, así que usa palabras pequeñas y recursos de enlaces, por favor.

    
pregunta jotnova

2 respuestas

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No, no es como imaginas que funcionaría:

Lo que podrías medir es la resistencia efectiva desde tu esquina hasta tu punto de contacto. Eso es probablemente lo que has querido decir con atenuación.

Esa resistencia va a ser muy, muy pequeña. Necesita un dispositivo de medición muy sensible (lea: caro) para medirlo. Un Arduino no puede hacer esto por sí solo.

La resistencia de los contactos será difícil de determinar. Por lo tanto, agregan incertidumbre a su problema. Lamentablemente, esa incertidumbre será mucho mayor que la resistencia medible, por lo tanto, esto tampoco funcionará.

Ahora, notará rápidamente que si coloca su pluma de contacto en un lugar en el borde de su plano metálico, entonces la corriente entre la pluma y el otro contacto tiene mucho menos área de flujo que cuando la coloca en algún lugar en el medio del avión.

Esta sola idea muestra que los "puntos de resistencia idéntica" no estarán en un círculo; ¡La forma de su plano de metal juega un papel importante aquí!

Entonces, ¿cuál es la forma de los "puntos de resistencia idéntica"? Eso es difícil de responder.

De hecho, tendrá que darse cuenta de que la pregunta "dónde fluye la corriente en un conductor grande" necesita una consideración donde la corriente ya fluye, porque donde fluye la corriente a través de un conductor no perfecto, hay un voltaje (diferencia de potencial ), así como un campo magnético (inducción!). Ese campo magnético "alejará" otras corrientes que producen un campo magnético similar. Pero entonces obtienes un potencial diferente. Y luego obtienes diferentes corrientes.

Entonces, esto conduce a un sistema de ecuaciones donde una ecuación depende de la integral de otra ecuación. Llamamos a estas ecuaciones ecuaciones diferenciales .

La forma del plano metálico le da condiciones de contorno . Por ejemplo, no puede haber corriente que fluya "fuera" de la placa.

Para resolver tales sistemas de ecuaciones diferenciales , a veces todavía se puede encontrar una solución de forma cerrada (es decir, una fórmula). Pero generalmente, eso es imposible, y lo mejor que podemos hacer es hacer una simulación . Una simulación de este tipo generalmente descompone ese plano en miles de planos más pequeños, y luego hace lo que llamamos métodos de elementos finitos para simular cómo se comportan las cosas en total.

Nada de esto es posible sin una computadora muy rápida y sin un conocimiento muy profundo de cómo funcionan los campos magnéticos y eléctricos.

Me temo que la respuesta es:

  

Sí, es posible calcular posibles lugares en su plano basándose en la medición de la resistencia. No es posible de ninguna manera lo que usted piensa, y se necesitarán años de estudio para saber cómo es posible y muy costoso el equipo para hacerlo.

    
respondido por el Marcus Müller
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La lámina de cobre estándar (1 onza / pie ^ 2) tiene un grosor de 1.4 milésimas de pulgada y tiene una resistencia de 0.00050 ohmios por cuadrado. Un alambre de 1 mm soldado a la esquina de la lámina de 1.4mil descargue la corriente en los 3 cuadrados adyacentes al cable de 1 mm: la resistencia será de 0.00050 / 3 = 170 microOhms. Las siguientes casillas pasarán que tendrán un tamaño de 2 mm por lado y otro de 170 micras. El cuadrado de 3 capas tiene un tamaño de 4 mm, la cuarta capa del cuadrado tiene un tamaño de 8 mm, luego de 16 mm, luego de 32 mm y luego de 64 mm (o 6,2 cm, o aproximadamente 2,5 pulgadas).

Sin embargo, la relación total es de 6 capas * 170 microOHms o 1,000 microohms o solo 1 miliohm.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el analogsystemsrf

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