¿Cómo obtener una tensión proporcional al flujo magnético, en un transformador?

Esta información es útil cuando se desea, por ejemplo, visualizar la forma de onda del lazo de histéresis magnética en un transformador.

Reference: A.J. Ellison, "Generalized Electric Machine", Ed. George G. Harrap and Co., London – Toronto, First Published 1967,

( Biblioteca UBB: 6213104 2 El 59 )

En la figura, debe cumplirse que :

R>> 1/w C

Siendo w = menor frecuencia angular presente en el circuito.

Se tiene:

V_i(t) = v_o(t) + I(t)· R

Donde

I(t) = v_i(t)/R

V_o(t) = (1/C) *  d (v_i(t)/R)dt

V_o(t) = (1/RC) * d v_i(t)dt

pero

V_i(t) = N  * (df /dt)

siendo f=flujo magnético en Weber,

luego

V_o(t) = (N/RC) * f

Entonces, el voltaje secundario en vacío,  V_o(t), es proporcional al flujo magnético  f.

De acuerdo a lo anterior, la visualización en osciloscopio de la señal V_o (t), nos muestra también, en forma proporcional,  la forma de onda del flujo magnético como función del tiempo.

Asignando barrido externo al osciloscopio, e ingresando como variable independiente  una señal de voltaje proporcional a la corriente de vacío del transformador ( eje x ), es posible visualizar la forma del lazo de histéresis del Fe.

Para fines prácticos, esta señal de voltaje se obtiene como una pequeña caida de tensión,   provocada por la misma corriente de vacío al circular sobre una resistencia de muy pequeño valor óhmico ( del orden de 1 Ohm, o menos), puesta en serie con el devanado primario del transformador. Esta muestra de voltaje, se aplica como barrido horizontal del osciloscopio.

En rigor, y a causa de las pérdidas magneticas, la corriente de vacío o de excitación del transformador difiere ligeramente de la corriente magnetizante ,  pero el resultado es satisfactorio.

Debe tenerse en cuenta que la resistencia R  (en serie con C) a utilizar debe ser de magnitud mucho mayor que la reactancia capacitiva correspondiente al condensador, para la frecuencia del sistema.

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