Cuando se induce -EMF, ¿podemos mantener la corriente igual?

Estoy confundido sobre cómo Back EMF o (-V, -EMF) reduce la corriente y conserva la potencia general. Usemos el siguiente ejemplo simple para ayudar a mi comprensión:

Un solenoide produce un campo magnético B, consume 300W para producirlo. Con 100 amperios fluyendo a 3 voltios, tiene 100 vueltas. Un imán con B = 0,5 Tesla se mueve muy rápido a 0,100 segundos, ahora el área del solenoide es = 0,15 m^2, por lo que podemos usar la ley de Faraday para predecir la FEM inducida dentro del solenoide, FEM = -N (BA)/ t, entonces EMF = -75V, ¿qué pasará con el voltaje, la corriente y la potencia de entrada?

Incluso si hay un cambio en B , ¿podemos estabilizar la potencia en 300W? ¿O mantener la corriente igual? Para mantener I estable a 100 A, ¿qué se debe hacer?

Si es posible .

Back-EMF reduce la corriente cuando intenta aumentar la corriente. Imagine una sola bobina a la que aplica inmediatamente una fuente de alimentación de 10 V. A medida que la corriente comienza a fluir a través de la bobina, el campo magnético que genera la corriente crea una FEM que se opone al voltaje aplicado. Esto literalmente reduce el voltaje a través de la bobina hasta que la corriente se ha estabilizado y desaparece la FEM trasera. El voltaje de entrada de su suministro no cambia en absoluto, sin embargo, el EMF posterior se opone a su suministro de energía, lo que reduce su voltaje efectivo en la bobina. Por lo tanto, la corriente y la potencia se reducen.
Sin embargo, si la corriente era de 10 A antes de que se indujera -V, ¿se pueden seguir manteniendo 10 amperios con la presencia de -V?

Respuestas (1)

Permítame reducir la complejidad de su pregunta pidiéndole que se olvide de la potencia: la potencia de la que habla es irrelevante para la pregunta: 3 voltios a 100 amperios no le dice nada sobre el magnetismo, solo define la resistencia de la bobina a 0,03 ohmios.

El siguiente es el imán permanente que produce una densidad de flujo de 0,5 teslas. Está cuestionando qué voltaje inducirá este imán en el solenoide y está equiparando correctamente B (densidad de flujo), el área del solenoide y el tiempo para calcular el voltaje inducido.

Bueno, es un poco más complejo porque la densidad de flujo de un imán permanente no será constante y el voltaje inducido en el solenoide dependerá de la distribución del flujo del imán. El área del solenoide que dice es de 0,15 metros cuadrados o un diámetro de aproximadamente 0,44 metros y es muy poco probable que un imán que se pueda mover alrededor de este solenoide produzca una B razonablemente constante en toda el área del solenoide pero, poniendo eso a un lado supongamos que lo es.

El voltaje inducido en un solenoide de 100 vueltas será de 75 voltios.

Todavía se puede mantener la corriente en 100 A en el solenoide utilizando una fuente de corriente bastante sencilla (pero poderosa) y, a medida que el imán se mueve alrededor del solenoide, verá que el voltaje terminal de la fuente de corriente también produce 75 V. El problema es que a una fuente de corriente real no le gustará la polarización inversa porque el voltaje inducido se alterna cada vez que el imán se mueve alrededor del solenoide.

De hecho, la corriente que fluye a través de la bobina es irrelevante: si no fluyera corriente continua a través de la bobina y el imán se moviera, aún vería un voltaje inducido de 75 voltios.

Una idea práctica para un circuito que mantiene constante la corriente es usar componentes de filtrado que bloqueen los 75 V alternos en la fuente de corriente, pero la baja velocidad y el alto requerimiento de corriente hacen que esto sea prácticamente imposible de lograr.

Quizás quieras explicar un poco más tu idea.

¿Podría explicar más sobre cómo es posible mantener el mismo valor de corriente y voltaje de una fuente poderosa con la presencia de -V? ¿Y podríamos relacionar el poder? - Realmente no tengo una idea específica en mente, esta es solo una pregunta que me permite comprender el efecto de -V en un circuito, etc. ¿Qué detalles podría necesitar?
Piense en el circuito abierto del solenoide: no fluye corriente. La fem inducida por el imán sigue siendo de 75 voltios. Una corriente continua constante de -100 A a (incluido cero) +100 A no se ve afectada por la inducción. El poder no tiene nada que ver con eso, es incidental y solo está relacionado con el I 2 Caída de R. La gran pregunta es... ¿qué estás tratando de hacer?
Solo estoy experimentando para ver si puedo mover un imán para cambiar el flujo magnético total y aún así lograr mantener constante la corriente del solenoide, o cualquier conductor. Quería saber si eso era posible... ¿Según sus explicaciones, parece que sí...?
creo que puede
¿Podrías explicar un poco más por qué crees eso? Entonces puedo comenzar a estudiar y comprender cómo puede ser esto.
@Key esto podría convertirse en una gran explicación. No conozco sus habilidades o conocimientos, por lo tanto, una explicación podría perder el objetivo y luego volvería a hacer más preguntas, etc. Le sugiero que busque generadores de corriente constante e intente encontrar una manera de mantener la corriente constante en la presencia de una gran tensión de interferencia. Si el voltaje fuera un par de voltios, entonces el circuito CC sería "estándar", pero no lo es y, desafortunadamente, no puedo hacer el esfuerzo de buscar métodos. Recuerda que este es un sitio web de asesoramiento gratuito.
Todavía muy apreciado Andy, el hecho de que sea posible hacer que la corriente sea estable independientemente de la fem posterior baja o alta es de gran ayuda para mí. ¡Gracias de nuevo!
Andy, lo siento por repetir esto una y otra vez, pero tengo muchas dudas de haber entendido esto... un cable que se movió alrededor de un campo magnético, que tiene corriente continua fluyendo @ V puede tener la misma corriente y voltaje independientemente de la fuerza contraelectromagnética inducida debido al cambio en el campo magnético? Quiero decir, ¿el propósito de la fuerza contraelectromotriz no es reducir la corriente de entrada? Y por "fuente de corriente fuerte" que dijo anteriormente, ¿quiere decir que se debe suministrar MÁS energía? Estudié y traté de encontrar fuentes pero estoy perdido...
Back emf es una respuesta a la inducción; no significa que la corriente continua básica que fluye a través de una bobina tenga que alterarse. Piense en su solenoide sin alimentación y sin nada conectado a sus terminales: la fuerza contraelectromotriz aún puede ocurrir y fluye una corriente constante de cero amperios. El hecho de que elija tener un flujo de corriente constante diferente no significa que haya violado las leyes de la física.
Pero, ¿no es la idea de que la EMF trasera está reduciendo la corriente de entrada de un circuito?
Entiendo su punto, sin embargo, -V actúa sobre el V inicial, reduciendo así la corriente total. La única forma de mantener la misma corriente parece ser aumentar V para superar -V.
No digo que sea fácil @Key, de hecho, es realmente difícil encontrar un generador de corriente constante que pueda manejar los 75v y mantener una corriente constante, pero no es un problema magnético. Back emf no tiene ningún motivo/propósito para reducir la corriente. Si la bobina está cargada, la corriente que fluye intenta reducir el flujo que la creó, pero si es CA y la corriente constante es CC, entonces, para el voltaje CA inducido en la bobina, el generador de corriente constante parece ser un circuito abierto. .
Cuando se induce -EMF, ¿podemos mantener la corriente igual?
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