Estoy leyendo sobre las características de un transformador ideal y se menciona que la autoinductancia de cada bobina es infinita. ¿Podría alguien ayudarme a entender la física detrás de esto? Cuando la autoinductancia llega al infinito, eso significa que el voltaje a través de la bobina llega al infinito y tengo un gran flujo magnético y corriente. Me preguntaba si esta es una conclusión correcta.
Si la autoinductancia es infinita, entonces cualquier tasa de cambio de flujo generaría un voltaje infinito, pero míralo de otra manera. Se puede generar cualquier cantidad de fuerza contraelectromotriz con una tasa de cambio de flujo infinitesimalmente pequeña. Cuando aplicamos un voltaje al primario de un transformador (sin carga secundaria), inicialmente se genera una fuerza contraelectromotriz igual y opuesta y no fluye corriente. Para mantener la fuerza contraelectromotriz, debe haber una tasa de cambio de flujo, lo que requiere una corriente primaria creciente. Cuanto mayor sea la autoinductancia, menor será la tasa de aumento de corriente necesaria para mantener la fem. A medida que la autoinductancia se acerca al infinito, la tasa de aumento de la corriente se acerca a cero. Entonces, en el transformador ideal, uno podría aplicar un voltaje al primario para siempre sin flujo de corriente. El voltaje a través de la secundaria será el voltaje primario multiplicado por la relación de vueltas. La corriente en el primario será la relación corriente/vueltas del secundario.
¿Podría alguien ayudarme a entender la física detrás de esto?
Si permitimos matemáticamente que las autoinductancias primaria y secundaria de un transformador ideal lleguen al infinito, la respuesta de baja frecuencia del transformador irá a frecuencia cero. Es decir, un transformador ideal transforma el voltaje y la corriente de CC al igual que lo hace con el voltaje y la corriente de CA.
Dicho de otra manera, si las inductancias primaria y secundaria son finitas, el transformador ideal tiene una frecuencia de esquina de baja frecuencia; no se puede usar como transformador para frecuencias arbitrariamente bajas.
En el caso de un inductor desacoplado, dejar que la inductancia llegue al infinito esencialmente da como resultado una fuente de corriente ideal.
Es posible que sepa que una fuente ideal de voltaje o corriente tiene energía 'infinita' (ilimitada). Dado que la energía almacenada en un inductor es
se deduce que, para corriente distinta de cero, una inductancia de infinito implica energía infinita almacenada.
Más,
implica que una inductancia infinita no permite una tasa de cambio de corriente para un voltaje finito.
En otras palabras, dicho inductor mantendrá una corriente constante para cualquier voltaje finito; es una fuente de corriente ideal.
Andy alias