Diferencia de fase de voltajes en un lado de un transformador

Considere el circuito en la imagen

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Supongamos que mido VA y VB con respecto a GND usando un osciloscopio.

¿VA y VB estarán en fase o desfasados ​​entre sí?

Editar : traté de realizar mediciones en un circuito real con los valores de los parámetros como en la imagen (V1 es 220V). Medí VA y VB con un osciloscopio y obtuve

VA=6V

VB=17,5 V

Usé la función MATH en el osciloscopio para obtener la diferencia VA-VB

VA-VB= 20 V

No medí directamente el cambio de fase entre las señales VA y VB, pero, a partir de la amplitud, puedo deducir que el cambio de fase d fue tal que

sqrt(VA^2+VB^2-2*VA VB cos(d))=20

Resolviendo encuentro d alrededor de 106°.

¿Esto es normal? Esperaba un cambio de 180 ° mientras obtengo un valor que es mucho más bajo

Incluso después de que la pregunta ya haya sido aceptada: ¿Podría mostrarnos las formas de onda para VA y VB medidas en su circuito (simulado o montado)?
@DirceuRodriguesJr no tengo las formas de onda pero edite la pregunta agregando las amplitudes medidas
¿Cuál es la relación de vueltas para cada transformador?

Respuestas (2)

Si los transformadores que se muestran son ideales, VA estará desfasado 180 grados con VB. Si no es ideal, VA y VB tenderán a estar desfasados ​​180 grados más o menos un pequeño error.

¡Muchas gracias por la respuesta! Por lo tanto, si quiero medir VA-VB (voltaje a través del transformador), ¿puedo conectar VA a CH1, VB a CH2, luego usar el botón INVERT para VB y finalmente usar el botón ADD? ¿O está mal usar el botón INVERTIR aquí?
Puedes hacerlo así seguro. O bien, puede mover la resistencia de 100 ohmios a la línea VA, conectando a tierra VB y luego solo mide VA.
¡¡Gracias por la sugerencia!! ¿Puedo preguntar por qué VA y VB están desfasados ​​(en el caso ideal)? Sé que un transformador puede cambiar o no la polaridad de la señal de entrada, pero no encontré nada que pueda explicar el cambio de fase entre los voltajes en el mismo lado del transformador. ¿Se debe explicar esto como un efecto de la ¿inductancia mutua?
Es tan simple como que un lado sea positivo y el otro negativo y luego, por supuesto, eso se alterna. Si ambos lados tuvieran la misma polaridad, habría CC y CA juntos y eso no tiene sentido.
¡Muchas gracias! Sin embargo, ¿VA y VB tendrán la misma amplitud? (Como quiero VA-VB y estos dos están desfasados, simplemente puedo decir que VA-VB=+2VA si tuvieran la misma amplitud)
Si fluye corriente cero en R1 (o R1 es cero ohmios), entonces la magnitud VA es la misma que VB.
Traté de medir un sistema real como el de la imagen y encontré un cambio de fase de 106 °, como se agregó en la pregunta. ¿Este valor todavía se explica por el "error" debido a un transformador no ideal? Debo decir que visualicé en el osciloscopio formas de onda que no eran exactamente sinusoidales sino un poco deformadas, entonces, ¿puede esto ser un factor para determinar la diferencia de fase?
Esto se debe a no idealidades como las corrientes de saturación y la inductancia de fuga. Las distorsiones probablemente se deban a corrientes de saturación. Cuando realizó "VA-VB= 20 V", ¿fueron 20 voltios los que esperaba?

En términos genéricos, para una diferencia de voltaje dada entre el a y b puntos, habrá un número infinito de posibilidades para los voltajes v a ( t ) y v b ( t ) suponer, cuando se mide en relación con un punto de referencia. La configuración exacta vendrá dada por las condiciones del circuito. Por ejemplo, en el caso de CA (sinusoidal), la v a b ( t ) El voltaje se puede dar como la diferencia:

V a b porque ⁡ ω t = V a porque ⁡ ( ω t + θ a ) − V b porque ⁡ ( ω t + θ b )

incluido θ a y θ b cambios de fase Asumiendo que V a y θ a son conocidos y desarrollar el lado derecho, conduce a:

θ b = a t a norte 2 ( V a pecado ⁡ θ a , V a porque ⁡ θ a − V a b )
V b = V a 2 − 2 V a V a b porque ⁡ θ a + V a b 2

Considerando la relación de giro TR1 como 11, simulo su circuito (obteniendo resultados consistentes con las expresiones anteriores) para dos valores de R1:

Dirceu Rodrigues Jr. - 1

La diferencia de fase es de 111,6 grados ( θ a =64,19 grados y ( θ b =175,78 grados). Cambio de R1 a 10R:

Dirceu Rodrigues Jr. - 2

Aquí la diferencia de fase es de 108 grados ( θ a =54,69 grados y ( θ b =162,69 grados). Es decir, muchas posibilidades de diferencia de fase que no sean 180 grados.

¡¡Muchas gracias por esta respuesta detallada!! ¿Puedo preguntar qué software usó para esta simulación con osciloscopio digital?
Es el Proteus, muy utilizado en establecimientos educativos
Diferencia de fase de voltajes en un lado de un transformador
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