¿Qué determina la relación de transformación del mundo real de una abrazadera en el medidor de potencia de CA?

El transformador elevador ideal, cuando la bobina primaria tiene 1 devanado y la bobina secundaria tiene 60 devanados, aumentaría el voltaje 60 veces.

Con esta abrazadera improvisada en el medidor de potencia de CA , que es esencialmente un transformador, usaron 60 devanados para la bobina secundaria, y el cable con corriente se enrolla esencialmente una vez (¿o la mitad?). Esperaría que aumente el voltaje 60 veces, pero en cambio solo obtienen 0.2 mV - 2 mV CA de salida por 1 amperio de corriente de red que fluye, dependiendo del núcleo (varios núcleos utilizados fueron un mosquetón de aluminio, un zinc /abrazadera de llave de acero, un llavero). ¿Por qué es tan bajo? ¿El núcleo hace una diferencia tan grande que lo que debería ser un aumento de 60 es en cambio un descenso de 100,000? ¿Y por qué es proporcional a la corriente que fluye?

Editar: un par de aclaraciones: en esta configuración, el principal está recibiendo voltaje de red residencial, por lo que 120v. Se enciende un calentador de espacio (1kw, por lo que varios amperios) y el transformador se sujeta a un cable (un cable de extensión dividido).

Puede haber peores formas de hacer un transformador de corriente, pero ninguna me viene a la mente en este momento. Piense en el cangrejo alli como un soporte de cortocircuito para una bobina Rogowski , y lea detenidamente cómo se supone que funciona, a diferencia de cómo se supone que funciona un transformador de corriente.
¿Por qué cree que 0,2 ~ 2 mV es un paso hacia abajo? ¿Cuál es el voltaje a través del primario?
A menos que el área de la sección transversal del núcleo sea enorme o que el voltaje del lado de la red sea minúsculo, saturará el núcleo con fuerza. ¿Tuviste alguna fuente de impedancia o se fundió un fusible? Debe calcular el número de vueltas primarias según Urms=4.44fNAB.
@Hearth actualizó la pregunta, el voltaje en el primario es de 120v.
@JohnSmith Si hay 120 V en el primario del transformador de corriente, eso deja 0 V para el calentador. Recuerde KVL.
por supuesto Entonces, en el diagrama de la respuesta de Transistor, ¿VM1 debe ser [0.2 a 2mV] / 60?
Si los cables de L1 estuvieran conectados a una resistencia de muy bajo valor, ¿cuál sería la corriente a través de ella? ¿Sería casi la misma corriente que a través de LAMP1?
El voltaje en el primario no es de 120 V, porque el primario es solo una pieza de cable que atraviesa el núcleo .
@JohnSmith VM1 mediría esa fracción de milivoltio, sí. En cuanto a la corriente que sale de L1, suponiendo un transformador sin pérdidas, la corriente a través de él sería 1/60 de la corriente en el primario.

Respuestas (1)

Esperaría que aumente el voltaje 60 veces, pero en cambio solo obtienen 0.2 mV - 2 mV CA de salida por 1 amperio de corriente de la red que fluye a través... ¿Por qué es tan bajo? ¿El núcleo hace tal gran diferencia que lo que debería ser un aumento de 60 es en cambio un descenso de 100.000?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Figura 1. La configuración.

Si está midiendo el voltaje en la salida, entonces necesita medir el voltaje en la entrada. Si su transformador es de buena calidad, entonces 1 mV en la salida sugiere una caída de 1/60 2 mV en el primario. Esto será medido por VM1 y excluirá la caída de voltaje a través de la carga.

¿Y por qué es proporcional a la corriente que fluye?

Porque así es como funcionan los transformadores. La corriente primaria induce un flujo magnético alterno en el núcleo proporcional a la corriente en el primario y que induce una corriente proporcional en el secundario.

Respuesta a la actualización:

en esta configuración, el primario recibe voltaje de red residencial, por lo que 120v.

No, no es. La lámpara está recibiendo 120 V. Hay un trozo de cable en el primario del TC con una resistencia extremadamente baja. El punto de mi respuesta es que VM2 tendrá una lectura de 120 V pero VM1 tendrá una fracción de milivoltio.

El primario ve la resistencia del secundario dividida por la relación de vueltas al cuadrado. Dado que esto es muy bajo, la caída de voltaje en esa parte del circuito primario es muy baja.

Actualicé la pregunta con un poco más de información, usando su ejemplo, el voltaje de la entrada es de 120 V y la lámpara (en realidad, un calentador de espacio) está usando varios amperios. Para la segunda parte, no entiendo por qué el voltaje VM1 es proporcional a la corriente a través de LAMP1, que es lo que sucede cuando se usa un amperímetro de pinza.
Los voltajes de @transistor son inducidos y no corrientes. La corriente fluye debido al voltaje inducido y un camino de conductividad.
Gracias, Andy. Tenía miedo de que me detuvieran por eso. Tienes una comprensión muy superior del magnetismo que yo, así que estoy muy feliz de que corrijas la mía o publiques tu propia respuesta.
¿Qué determina la relación de transformación del mundo real de una abrazadera en el medidor de potencia de CA?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v