by 
Θέλω να συνδέσω το πηνίο του σχήματος με εναλλασσόμενη τάση. Το πηνίο είναι 300 σπειρών και έχει αντίσταση 1 Ω.
Η μαγνητική ροή θα μεταβάλλεται και έτσι επαγωγικά θα αναπτύσσεται ΗΕΔ στο αιωρούμενο πηνίο.
Την εναλλασσόμενη τάση τροφοδοσίας του πηνίου θα την πάρω από έναν μετασχηματιστή.
Ο ένας έχει πρωτεύον 3000 σπειρών και δευτερεύον 300 σπειρών. Η αντίσταση του δευτερεύοντος είναι 3 Ω.
Ο άλλος έχει πρωτεύον 3000 σπειρών και δευτερεύον 200 σπειρών. Η αντίσταση του δευτερεύοντος είναι 1Ω.
Ποιος μετασχηματιστής θα μας δώσει μεγαλύτερη ένδειξη σε βολτόμετρο που μετράει την ΗΕΔ στο αιωρούμενο πηνίο;
Αν κάποιος ασχοληθεί (τζάμπα) με την αυτεπαγωγή του πηνίου αυτό έχει L= 3 mH. Η συχνότητα είναι 50 Ηz.
Λέω “τζάμπα” διότι η συχνότητα είναι μικρή.
Ναι Γιάννη αποτελούν μετασχηματιστή.
Ναι θα το επηρεασει. Και οι δύο δίκιο έχετε απλά σε διαφορετικά σημεια.!
Ενώστε τα
Καλησπέρα Λεωνίδα.
Επειδή διαβάζω διάφορες τοποθετήσεις σου, μια διευκρίνηση.
Δεν "έχω στο μυαλό μου" μόνο τον ιδανικό μετασχηματιστή. Αν διαβάσεις πρωινό σχόλιο εδώ, θα δεις ότι μιλάω για:
"Η λειτουργία είναι «σχεδόν εν κενώ» αφού στο δευτερεύον απλώς συνδέουμε βολτόμετρο. Έτσι το ρεύμα στο δευτερεύον είναι πολύ μικρό και όση αντίσταση και να έχει το αντίστοιχο πηνίο, η πτώση τάσης πάνω της θα είναι ελάχιστη, όπως ελάχιστη θα είναι και η επαγωγική αντίσταση. Αλλά με τη βοήθεια της ισχύος, συμπεραίνουμε ότι και η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το πηνίο των 600 σπειρών είναι ακόμη μικρότερη (12 φορές…), άρα πολύ περισσότερο δεν έχουμε σοβαρά σφάλματα λόγω αντίστασης (ωμικής και επαγωγικής) στο πηνίο αυτό.
Έτσι αν η τάση τροφοδοσίας έχει τιμή 24V, το βολτόμετρο στο αιωρούμενο πηνίο θα δείξει 2V! Μα, υπάρχει διασπορά μαγνητικής ροής, υπάρχουν ρεύματα Foucault, υπάρχουν μαγνητικές υστερήσεις, υπάρχουν αντιστάσεις… Εντάξει η τάση στο αιωρούμενο να μην είναι 2V να είναι 1,8V ή 1,5V ή 1V βρε αδελφέ! Τελειώσαμε… το βολτόμετρο δείχνει 1,25V!"
Όλα αυτά δείχνουν ότι μόνο τον ιδανικό μετασχηματιστή έχω στο μυαλό μου;
Και κάτι ακόμη.
Όταν συνδέουμε το βολτόμετρο στο άκρο του αιωρούμενου πηνίου το κύκλωμα δεν είναι ανοικτό, αλλά και όταν βάλουμε στην πρίζα το μετασχηματιστή με ανοικτό το δευτερεύον, δεν είπα ότι το ρεύμα στο πρωτεύον είναι μηδενικό. Είναι όμως πολύ πολύ μικρό και η καταναλισκόμενη ισχύς πολύ μικρή επίσης. Βέβαια όλοι νομίζω ότι ξέρουν ότι ο μετασχηματιστής ζεσταίνεται….
Άρη δεν του φαίνεται!
Αν είναι ανοιχτό ή συνδεδεμένο με βολτόμετρο δεν βλέπω να επηρεάζει το ρεύμα του πηνίου.
περίπτωση α) ογκωδες πηνιο μηδενικής ωμικής ανιστασης
Σε σύνδεση με ιδανική πηγή εναλασσομένου:
– κλειστός δακτύλιος, τεράστια ρευματα (μετασχηματιστής υπο φορτίο ιδανικος)
-ανοικτος δακτυλιος, μηδενικο ρευμα παντου (μετασχηματιστής σε κενό ιδανικός)
περίπτωση β) ογκωδες πηνιο πεπερασμένης ωμικής ανιστασης
Σε σύνδεση με ιδανική πηγή εναλασσομένου:
– κλειστός δακτύλιος, τεράστια ρευματα (μη ιδανικός μετασχηματιστής υπο φορτίο)
-ανοικτος δακτυλιος, ρευμα στο ογκωδες πηνίο, μηδενικό ρευμα στον δακτύλιο (μη ιδανικός μετασχηματιστης εν κενώ)
διαφορά φασης τασης-ρευματος στο ογκωδες πηνιο εξαρτάται από την σχέση ωL και πεπερασμένης R
1)στα παραπάνω θεωρούμε τελεια συζευξη k=1 που δεν είναι (αν θυμαμαι καλα)
2)ο δακτύλιος θεωρείται και ως δευτερευον και ως φορτιο
"Αλλά με τη βοήθεια της ισχύος, συμπεραίνουμε ότι και η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το πηνίο των 600 σπειρών είναι ακόμη μικρότερη (12 φορές…), "
οχι διονυση
σε αυτο μονο το σημειο εχεις το μυαλο σου στον ιδανικο κοιτα το σχόλιο μου 13/11/2019 at 9:24 μμ
Για να το επηρεάσει θα πρέπει να δημιουργήσει μανγητικό πεδίο ίδιας τάξης.
Δημιουργεί;
Έστω ότι είναι μετασχηματιστής. Έστω ότι διαρρέεται από σοβαρό ρεύμα διότι είναι παχύ και έχει μικρή αντίσταση.
Αν συνδέεται με βολτόμετρο δημιουργεί σοβαρό μαγνητικό πεδίο;
Είναι φανερό ότι έκανα αυτή την ανάρτηση χάριν της ερώτησης του Άρη. Ήθελα να δείξω ότι σε κάθε περίπτωση πρέπει να πιάνουμε χαρτί και μολύβι. Όχι να λέμε περισσότερες σπείρες άρα μεγαλύτερη ένδειξη.
Δεν έχω ιδέα πως είναι ο πολλαπλός μετασχηματιστής της φωτογραφίας. Δεν είδα την λανθασμένη σύνδεση.
Γνωρίζουμε όμως όλοι ότι λίγα τυλίγματα δίνουν κάποιες φορές μεγάλα ρεύματα. Αυτό φάνηκε στο βίντεο που λιώνανε κουτάλια και βίδες. Γιατί συμβαίνει αυτό;
Μικρή αντίσταση-> μεγάλο ρεύμα.
Σκέφτηκα ότι μπορεί να συμβαίνει κάτι ανάλογο. Δηλαδή ο πολλαπλός μετασχηματιστής να έχει λεπτό σύρμα στο ένα δευτερεύον και χοντρό στο άλλο με τις λιγότερες σπείρες. Θέλησα να δείξω με την παρούσα ανάρτηση ότι χρειάζονται υπολογισμοί.
Το χρησιμοποιώ Άρη αλλά είχα υποτιμήσει το πλήθος.
Εν πάση περιπτώσει, ποια είναι η απάντηση στο ερώτημα;
Ποιος μετασχηματιστής θα μας δώσει μεγαλύτερη ένδειξη σε βολτόμετρο που μετράει την ΗΕΔ στο αιωρούμενο πηνίο;
Ποιοι υπολογισμοί την τεκμηριώνουν;
"Γιάννης Κυριακόπουλος says:
13/11/2019 at 7:28 μμ
Θα μπορούσαμε να αμελήσουμε επαγωγικές εμπεδήσεις. Το ένα ρεύμα θα το βγάζαμε 22/4=5,5 Α. Το άλλο θα το βγάζαμε 14,67/2=7,3Α"
συμφωνω με αυτα.
Καλημέρα συνάδελφοι.
Γιάννη ρωτάς ποια είναι η λύση στο πρόβλημα.
Προσωπικά δεν διαθέτω κάποια λύση για να δώσω…
Τα προβλήματα με "κανονικούς" μετασχηματιστές είναι από τα δυσκολότερα, αφού για να επιλυθεί ένα κύκλωμα χρειάζονται βασικές παραδοχές.
Ο "κανονικός" μετασχηματιστής πρέπει να έχει ισχυρή σύζευξη μεταξύ των δύο πηνίων, πράγμα που δεν συμβαίνει εδώ. Το να αντιμετωπισθεί απλά ως αμοιβαία επαγωγή, πάλι δεν λύνεται το πρόβλημα, αφού και ο συντελεστής Μ, πάλι με πολλές παραδοχές προκύπτει και η "γνωστή" εξίσωση που υπολογίζουμε, έχει τις παραδοχές της…
(Το θέμα δεν είναι αν ο μετασχηματιστής είναι ή δεν είναι ιδανικός. Μπορούμε να έχουμε αντιστάσεις στα πηνία και να επιλύεται το πρόβλημα, αρκεί να αγνοήσουμε τις απώλειες στον πυρήνα, πράγμα που είναι πολύ κοντά στην πραγματικότητα…)
Το να αγνοηθεί η συμπεριφορά της αμοιβαίας επαγωγής και η λειτουργία ως ενός "μετασχηματιστή" πάλι δεν με βρίσκει σύμφωνο. Είναι το άλλο άκρο, όπου αγνοούμε όλα τα επαγωγικά φαινόμενα αντιμετωπίζοντας τα πηνία με πυρήνα μαλακού σιδήρου και συζευγμένα με άλλα πηνία, ως ωμικούς αντιστάτες…
Δεν μένει παρά η πειραματική διερεύνηση ενός τέτοιου κυκλώματος και οι φωτογραφίες του Σπύρου που δείχνουν τιμές ενεργού τάσης σε πρωτεύον και δευτερεύον είναι ο δρόμος που μπορεί να μας οδηγήσει, εκ των υστέρων, σε ερμηνείες.
Να προσθέσω κάτι ακόμη.
Σε ένα πρόβλημα με μετασχηματιστή, η πορεία λύσης πηγαίνει από το δευτερεύον στο πρωτεύον και όχι αντίστροφα.
Τις εντάσεις των ρευμάτων τις καθορίζει το τι θα συνδέσουμε στο δευτερεύον και όχι οι αντιστάσεις των πηνίων.
Μερικες παρατηρησεις που κατα τη γνωμη μου ισχύουν:
1) Τελικά εφόσον έχει πυρήνα νομίζω ότι έχει ισχυρή σύζευξη με k κοντά στη μονάδα. Μάλιστα το να βάζουν μια εγκοπή στον πυρήνα είναι συνήθης πρακτική για να μην έρχεται ο πυρήνας σε κόρο με μεγάλα φορτία.
2) Όταν συνδέουμε το βολτόμετρο ο μετασχηματιστής εξακολουθεί να δουλεύει εν κενώ για όλους τους πρακτικούς σκοπούς και ειδικά για το παράδειγμα του Γιάννη.
Το βολτόμετρο έχει αντίσταση εισόδου από kohm μέχρι Mοhm ενώ η στάθμη εμπεδησεων του κυκλώματος του Γιάννη είναι της τάξεως των ohm. Η επίδραση της σύνδεσης του βολτομετρου στο κύκλωμα είναι της τάξεως του 1/1000.
3)Ενας μετασχηματιστής εν κενώ ζεσταίνεται λόγω κυριως δινορευμάτων. Κανονικά συμπεριφέρεται ως πηνίο που η αυτεπαγωγή του περιορίζει το ρευμα σε μικρες-αμελητέες τιμές (εν κενώ). Βέβαια επειδή υπάρχει πυρήνας αυτός λειτουργει ως δευτερευον οπότε καταναλώνει ισχύ και κυκλοφορούν κάποια μεγαλύτερα απο τα ιδανικά ρευματα στο πρωτευον.(γι αυτο φροντίζουμε ο πυρήνας να έχει ελάσματα)
4)Επειδή στην συγκεκριμένη περίπτωση η αυτεπαγωγή είναι μικρή, η επαγωγική εμπεδηση του πηνίου είναι μικρή και κυκλοφορούν μεγαλα ρευματα οπότε έχουμε απώλειες κυρίως θερμικές στο σύρμα και όχι δινορευματα στον πυρηνα
5)Σε κάθε περίπτωση όταν τροφοδοτούμε με πηγη τάσεως κάτι φροντίζουμε αυτο το κάτι να έχει στάθμη εμπέδησης τουλάχιστον 10 φορές μεγαλύτερη απο την έξοδο του τροφοδοτικού αλλιώς γονατίζουμε το τροφοδοτικό (εκτός από τις κεραίες που θελουμε μεγιστη μεταφορά ισχύος οπότε φροντιζουμε οι δύο εμπεδήσεις να είναι συζυγείς μιγαδικές και σε άλλες περιπτώσεις στα RF που θέλουμε να έχουμε impedance matching)