¿La inductancia mutua cambia las inductancias individuales?

Si tengo dos inductores, con inductancias L 1 y L 2 . Los puse muy cerca uno del otro para hacer un transformador.

¿Siguen siendo sus inductancias individuales L 1 y L 2 ?

¿O la inductancia mutua ha cambiado su inductancia individual?

Cambiará la inductancia total. Si lo coloca en fase, la inductancia aumentará. Si coloca la dirección opuesta a la dirección magnética, la inductancia mutua reducirá la autoinducción

Respuestas (3)

Depende de lo que esté conectado al otro devanado, por lo que la "inductancia mutua" también se denomina "factor de acoplamiento" (no son términos idénticos, pero están estrechamente relacionados).

La forma clásica de caracterizar el desempeño de un transformador (después de establecer n, la relación de vueltas) es medir primero la inductancia del primario - con el circuito abierto del secundario. Esta medida es la "inductancia primaria", efectivamente no afectada por el otro devanado ya que no fluye corriente en él.

Y la inductancia primaria es una impedancia conectada a través de la fuente de energía - energía efectivamente desperdiciada, y como es una baja impedancia a baja frecuencia, determina el rendimiento de baja frecuencia del transformador.

Luego vuelva a medir el primario, pero con el secundario en cortocircuito. Esta es la "inductancia de fuga" (técnicamente es la combinación paralela de inductancias primaria y de fuga, pero la inductancia primaria suele ser una impedancia lo suficientemente grande como para que pueda considerarse infinita e ignorarse). De todos modos, la "inductancia de fuga" es esencialmente el factor de acoplamiento del transformador en un cortocircuito, por lo que en un buen transformador será una impedancia muy baja.

(Se puede hacer el mismo par de mediciones en el secundario, con el circuito primario abierto/cortocircuitado. Debería dar el mismo resultado, escalado por n^2).

Entonces, la inductancia de fuga no cambia las inductancias del devanado: acopla un devanado con el otro, lo que permite que la impedancia de carga (escalada por 1/n^2) aparezca en paralelo con la inductancia del devanado.

Y la combinación en serie de impedancia de fuente e inductancia primaria determina la respuesta de LF, mientras que la combinación en serie de inductancia de fuga y (impedancia de carga/n^2) determina la respuesta de HF.

Gran respuesta. El circuito que me confunde tiene un capacitor en paralelo con cada devanado para formar dos circuitos tanque. He visto el argumento de que puede usar la inductancia primaria de cada devanado respectivo para determinar la resonancia de cada circuito del tanque. Esto parecía divertido porque se trata como un inductor aislado en lugar de un transformador.
Ese es un problema ligeramente diferente, y un clásico, un transformador de doble sintonización, que a menudo se usa como etapa IF. Se aplica todo lo anterior, pero a veces el acoplamiento es relativamente bajo (la inductancia mutua es alta), por lo que puede, en una primera aproximación, tratar cada LC como independiente. (O incluso ajustable para controlar la planitud de la banda de paso)

Permítanme arrojar algo de luz sobre el trasfondo de la física aquí.

La inductancia de cada bobina se puede calcular como L = norte 2 R .

El término de reluctancia se calcula como: R = C o r mi yo mi norte gramo t h m A C .

Por lo tanto, la inductancia es proporcional a la permeabilidad. m , que es producto de la permeabilidad absoluta m o y la permeabilidad relativa m r , que es 1 para aire y ~miles para materiales magnéticos.

Por lo tanto, si tiene dos inductores con trayectoria magnética de bucle cerrado cerca uno del otro, los flujos de fuga se afectarán muy poco, muy por debajo del 1%, ya que todo el flujo está contenido en un circuito magnético de baja reluctancia.

Sin embargo, si tiene dos bobinas de aire o conecta de alguna manera los circuitos magnéticos de las dos bobinas individuales, obtendrá un acoplamiento mutuo mucho más fuerte ya que el flujo magnético no está limitado al núcleo magnético.

Los inductores de núcleo de aire tendrán sus inductancias individuales sin cambios porque la reluctancia no cambiará.

Los inductores de núcleo magnético verán algún cambio o renuencia (disminución) y, por lo tanto, las inductancias individuales también disminuirán. Esto es similar a agregar inductores en paralelo, pero el acoplamiento no se realiza eléctricamente sino magnéticamente.

¿Sus inductancias individuales siguen siendo L1 y L2?

Piense en medir la inductancia de L1 con el circuito abierto de L2: medirá exactamente la misma inductancia para L1 si estuviera a un millón de millas de distancia de L2 porque L2 no tiene flujo de corriente. Claro, ahora está produciendo un voltaje de circuito abierto (como lo haría un transformador), pero no hay amperios en el secundario que puedan afectar el campo magnético producido por L1 al medirlo.