Preguntas Varias sobre electronica(fisica)

Diariamente me encuentro con problemas tecnicos para armar los artefactos, y me gustaria pudieran resolver dudas en general. Quizas mas de uno tambien lo estuviera deseando.


Para empezar.

Sobre transformadores:

Todos sabemos que cuando uno conecta el secundario de un transformador, por induccion de misma polaridad en el primario aceleramos la corriente de esta, aumentando asi el consumo.
Esto aparentemente sucede a gran velocidad, pero alguien sabria decirme, cuantas veces ocurre en cada pulso sinusoidal o cuadrado. Ya que una vez la segunda bobina induce a la primera, esta no solo consume mas, sino que ha aumentado su campo magnetico, con lo cual tenemos una nueva induccion en el bobinado secundario.
Pero cuantas veces?
Depende de la velocidad de la aparicion de los campos magneticos?
Este fenomeno favorece a poder inducir mas potencia en el secundario?
Si todo esto es correcto, porque en un joule thief, que tiene funcion de transformador, al cerrar el secundario, disminuimos la back emf del primario? Si aceleramos en un primer instante la corriente normal de la fuente por cerrar el circuito del secundario, esto deberia significar una mayor back emf en el primario y no lo contrario.



Sobre campos magneticos:

Cuando se alimenta una bobina, parece ser que el campo magnetico no es optimo pasado cierto tiempo, pero es este un tiempo variable segun la fuente(voltaje o amperaje) y la bobina? Como podemos calcular ese tiempo minimo?



Sobre nucleos ferromagneticos para transformadores:

Una potencia aproximada que me puedan decir, para que un nucleo de hierro de barra laminado de 1x1 cm y de longitud cualquiera, se sature?

Si se utiliza un nucleo de hierro laminado a un joule thief que trabaja a 5-10 Khz, la frecuencia desciende al maximo que permite el hierro, o se mantiene constante? Y a que se debe esa caracteristica limitadora del hierro?



Sobre el Hairpin Circuit:

Si se cierra el circuito con condensadores ceramicos, como es que sigue habiendo energia para producir chispa en el spark gap. Ya que es posible encender neones poniendolos entre condensadores, pero un neon en el spark gap, no es encendido incluido con 1000 v, ya que todo se va a los condensadores.

A nadie le sucede lo mismo?


Sobre electronica:

Alguien me puede decir un transistor que tenga una resistencia interna entre base y emisor superior a 1 K que con solo 5 mA a 1.5 v active el colector y emisor al menos en un 90 %.




Esto es todo de momento.

un Saludo a todos. ^^

Hola @Munetaka
Te has quedado a gusto, eh

Munetaka escribió:Sobre transformadores:

Todos sabemos que cuando uno conecta el secundario de un transformador, por induccion de misma polaridad en el primario aceleramos la corriente de esta, aumentando asi el consumo.
Esto aparentemente sucede a gran velocidad, pero alguien sabria decirme, cuantas veces ocurre en cada pulso sinusoidal o cuadrado. Ya que una vez la segunda bobina induce a la primera, esta no solo consume mas, sino que ha aumentado su campo magnetico, con lo cual tenemos una nueva induccion en el bobinado secundario.
Pero cuantas veces?
Depende de la velocidad de la aparicion de los campos magneticos?
Este fenomeno favorece a poder inducir mas potencia en el secundario?
Si todo esto es correcto, porque en un joule thief, que tiene funcion de transformador, al cerrar el secundario, disminuimos la back emf del primario? Si aceleramos en un primer instante la corriente normal de la fuente por cerrar el circuito del secundario, esto deberia significar una mayor back emf en el primario y no lo contrario.

En el primer párrafo podemos decir que la frecuencia viene determinada por la señal de entrada, si usamos la red española funciona a 50Hz, luego en cada semiciclo se produce un efecto de inducción.
En el JT no es que disminuya por puentear, lo que pasa es que el propio bobinado no tiene fuerza para mantener el campo inductivo requerido. Si utilizasemos un transformador ideal no se produciría esta caida, de ahí que los transformadores lleven una potencia, esta es la que pueden suministrar 'sin caer'. Te envio por mail una cosilla que tal vez te interese

Munetaka escribió:Sobre campos magneticos:

Cuando se alimenta una bobina, parece ser que el campo magnetico no es optimo pasado cierto tiempo, pero es este un tiempo variable segun la fuente(voltaje o amperaje) y la bobina? Como podemos calcular ese tiempo minimo?

Intenta entender la bobina como una especie de acumulador y que sus propiedades varian según el tipo de corriente utilizada, de esta manera tendremos que su inductancia ofrece una resistencia variable al paso de la señal, incluso la propia inductancia es variable según las frecuencias. Para aplicar una fórmula en la práctica tendrás que teneer un inductómetro. No sé qué tipo de fórmula es la que te puede hacer falta (las fáciles son aproximaciones para casos concretos) pero puede buscar en torno a teoría de fuentes conmutadas, ahí encontrarás bastante info sobre esto.

Munetaka escribió:Sobre electronica:

Alguien me puede decir un transistor que tenga una resistencia interna entre base y emisor superior a 1 K que con solo 5 mA a 1.5 v active el colector y emisor al menos en un 90 %.

Creo que lo que buscas es un transistor de señal, entre la base y el emisor no se suele medir la resistencia (es un semiconductor), lo que se hace es poner una resistencia limitadora externa que ajuste los mA necesarios para activaar la ganancia. Los npn se activan con 0.7v, de ahí puedes calcular el valor necesario, por ejemplo un BC549, 2n2222, BC109, etc... Otro tipo son los mosfets que se activan por voltaje y no por corriente, pero necesitan algo más del voltaje que mencionas.

Hhx;

Gracias por el libro ^^

La respuesta a la primera pregunta, no me referia a ninguna frecuencia, ni siquiera a ningun tipo de señal. Solo al fenomeno del transformador, con solo alimentar la bobina primaria, se produce consumo excesivo en el primario si se hace corto en el secundario. Esto incluso en transformadores industriales.

Pero la pregunta era, cuantas veces es capaz de inducirse mutuamente? Lo que esta claro es que no es infinitas veces; y lo mas preocupante, si utilizando 5 Khz en nucleos de ferrita, el fenomeno es capaz de ver el consumo haciendo corto en el secundario, es que debe ser rapidimisimo la aparicion de campos magneticos, pero no llegan al punto optimo.

En fin no importa, creo que no sacare nada preguntado teoria, esto habra que hacerlo a la practica.

Y lo del transistor, pues los que yo tengo, ofrecen una resistencia de 700 ohms entre base y emisor, lo cual permite reducir el consumo en joule thief, ademas de una facil desconexion, ya que de por si, inducir 100 mA es dificil. Lo ideal es que la resistencia sea de 2-5 K, que el consumo sea casi nulo, y aun asi colector y emisor se activen casi al 100%.


un saludo ^^

UN saludo a todos.
Pues yo tengo una duda sobre las bobinas, por ejemplo si tengo un trozo de varilla redonda de 10 mm de grosor y 150 mm de largo, y lo quiero bobinar con digamos 500 vueltas. Como lo hago empiezo por un lado y voy haciendo una capa hasta completar los 150 mm y luego vuelvo enrrollando otra capa pero volviendo sobre la que puse primera y al llegar otra vez al otro lado vuelvo sobre las dos capas hechas siguiendo hacia abajo? o como se haria.

Un saludo a todos

Jmlbjm:

Si, asi es. Incluso las maquinas industriales bobinan de esa manera. Por comodidad imagino. Dudo que se pueda empezar bobinando cada milimetro de la longitud de la bobina, como bobinas perfectamente planas.

Pero si se trata de hilo delgado, y no tienes ninguna maquina que bobine rapido, yo lo hago manualmente de cualquier forma, respetando lo de ir de lado a lado, pero dejando pequeños saltos en la longitud de cada capa.

Luego para hilo un poco mas grueso, lo hago con cuidado, y a cada capa coloco tiras de cinta aislante sea de plastico o papel, por si algun trozo del hilo no tuviera esmalte y coincidiera con otra capa que tampoco tiene, y con ello evitas perder una valiosa capa de bobina que ademas de aumentar el consumo, perderias valioso campo magnetico.


Aunque quizas prefieras invertir tu tiempo en construir un bobinador manual o de motor, te dire que a mi nunca me dio resultado, e incluso perdi una bobina entera valiosisima. La unica que compre en mis inicios.

un saludo ^^

Gracias Munetaka, leccion aprendida.

Y ahora pregunto, si hago el bobinado con dos hilos juntos para tener mas amperios tambien lo haria asi? osea, ponerlos los dos hilos juntos e ir dando vueltas consecutivos ir y venir.?

Gracias por todo Munetaka

Jmlbjm:

Lo suyo es que aqui elabores dos carreter con un eje, los bobinaes individualmente, y luego, cojer ambos hilos, e ir desenrrollandolos al mismo tiempo y bobinandolos en un solo carrete, sino sera un quebradero de cabeza y seguro perderas ambos hilos en un enrredo indesenrredable. ^^


un saludo

Buenas.
A ver si dentro de mis posibilidades puedo aclarar un poco las cosas respecto a algunas preguntas.
-La cuestión de que cuando se cortocircuita el secundario del transformador se incremente el consumo en el primario, tiene que ver con el hecho de que cuando circula una corriente por dicho secundario, el campo magnético de dicha corriente es opuesto al campo inductor. Así el primario tiene que generar un campo magnético con la fuerte oposición del secundario. Creo que esta era la ley de Lentz, es el mismo principio por el que un alternador frena más a medida que se incrementa su consumo.
En esas circunstancias el back-emf es lógico que disminuya, pues el campo de la bobina del primario está siendo contrarrestado por el del secundario cuando hay corriente en él (sea un cortocircuito o una carga) Cuando más fuerza contraelectromotriz se obtiene es cuando la bobina crea su campo magnético en libertad y sin oposición. Al desconectar su alimentación dicho campo se colapsa, induciendo así una tensión elevada en la bobina de signo contrario a la tensión que antes le era suministrada. Es el principio en el que se basan los circuitos oscilantes LC.
-Respecto a la frecuencia soportable por distintos núcleos de transformador, un núcleo de hierro laminado puede soportar hasta unos pocos kilohertz. Para que aguante más de 10 habría que recurrir a alguno especial como los de los transformadores de impedancia para altavoces que se usan en amplificadores de audio a válvulas tipo high end.
Por su parte los núcleos de ferrita y los de polvo de hierro aislado aguantan fácilmente varios mega hercios, aunque tienen prestaciones inferiores en baja frecuencia. A altas frecuencias no obstante basta un transformador pequeño para manejar potencias considerables. A mayor frecuencia, mayor salida. En eso se basa la regulación de muchas fuentes conmutadas.
-Para fuentes conmutadas y circuitos gobernados por mos-fet, donde con frecuencia la forma de onda es cuadrada, se suele recomendar bobinar con tres hilos finos entrelazados (cada uno de ellos esmaltado) en vez de uno sólo que sume la sección de estos. Parece que así la onda se redondea menos y la respuesta es mejor.
-Aunque a mi me gusta colocar el hilo "bien ordenado" al bobinar y tengo la manía de cuando termino una capa llevar de nuevo el cable hacia el otro extremo y seguir en el mismo sentido, dado que el campo es perpendicular no debería influir mucho el modo en que se bobine.
-La resistencia que puedan presentar los transistores no es en absoluto lineal. Responde a una curva (que a veces el fabricante facilita en sus especificaciones) que varía con la tensión o la intensidad y mucho.
Espero que eso aclare aunque sólo sea un poco.
Saludos.

Por cierto, a la vez yo tengo otra pregunta al respecto cuya solución sería útil para varios proyectos (conmutador de Tesla con resonancia y Kapagen):

¿Alguien sabe cómo evitar que en un transformador se varíe la inductancia del primario al variar la carga o consumo en secundario?

En mis pruebas con el multímetro LC de mano dicha variación era muy importante, lo que afectaría a la frecuencia de resonancia del circuito.

Para "romper" un circuito oscilante LC (LCR en realidad) y extraer una parte de la señal o energía sin afectar a su frecuencia de oscilación se puede usar un diodo, como en las antiguas radios a cristal o de galena que funcionaban sin ninguna alimentación mas que la antena y tierra y que se también construir con un condensador variable y una bobina en lugar del cristal.
El problema aparece cuando la bobina que forma parte del circuito oscilante es a su vez el primario del transformador down step que pretende entregar energía utilizable con parámetros de tensión aceptables. Alguien sabe si añadir al circuito LC un diodo al que se conecte entonces un transformador reductor se vería afectada la frecuencia de resonancia?
Y más importante, si dicha variación (si la hay) fluctuaría en función del consumo de la carga conectada al secundario de dicho transformador...

Por si no os hacéis bien la idea trataré de hacer un esquema y subirlo esta tarde.
Mil gracias de antemano.