Como esse aplicativo para iPhone mede a energia que flui através de um cabo de um aparelho de CA?

Meu utilitário elétrico lançou um aplicativo para iPhone chamado "DTE Insight", que (entre outras coisas) mede a quantidade de energia que flui através do cabo de alimentação de um dispositivo, solicitando que você segure o cabo contra uma parte específica do iPhone em um ângulo específico. Testei este aplicativo com as medidas do meu Kill-a-Watt, e o aplicativo parece extremamente preciso até o ponto em que realmente não entendo como ele funciona.

Entendo que a corrente que flui através de um condutor cria um campo magnético ao redor do condutor, e imagino que este aplicativo esteja usando o sensor de campo magnético do telefone para tentar medir o campo magnético causado pela corrente que flui através do cabo, multiplicando a corrente calculada por uma tensão assumida de 115 ou 120 ou qualquer outra coisa para estimar a potência.

O que me confunde é que os cabos de eletrodomésticos contêm dois condutores de corrente. Os campos magnéticos opostos dos dois condutores não interferem e cancelam quase completamente seus respectivos campos na área ao redor do cabo? O aplicativo pergunta se o cabo que está sendo testado é um cabo de duas ou três pontas e se é redondo ou plano. Alguém pode me explicar como isso pode funcionar?

Dados

Fiz alguns testes usando o aplicativo e meu Kill-a-Watt para medir o consumo de energia das mesmas cargas. Fiz cinco testes de cada uma das quatro cargas usando o aplicativo. As cargas foram:

1. Equipamentos de computação variados que compartilham um filtro de linha
2. Um ventilador elétrico em baixo
3. Um ventilador elétrico no meio
4. Um ventilador elétrico no alto

Os resultados são os seguintes:

Carga de computação:

Potência de saída: 632 W, 757 VA

App: 678 W, 667 W, 623 W, 662 W, ​​644 W

Ventilador em baixa:

Potência de saída: 56 W, 57 VA

App: 75 W, 75 W, 75 W, 75 W, 77 W

Ventilador no meio:

Potência de saída: 75 W, 75 VA

App: 103 W, 101 W, 98 W, 100 W, 97 W

Ventilador em alta:

Potência de saída: 97 W, 102 VA

App: 132 W, 129 W, 131 W, 128 W, 131 W

Reprodutibilidade

Se você quiser experimentar, você deve selecionar "Ferramentas" e depois "Fazer uma varredura" no menu principal do aplicativo.

Não tendo usado o referido aplicativo, acredito que ele é um mestre de suposições e médias.

O campo distante de uma linha de transmissão com dois condutores de corrente opostos é essencialmente zero. No entanto, o campo próximo em algo que não seja um co-axial de tela sólida sempre terá um componente desequilibrado ao seu redor.

O desequilíbrio máximo ocorrerá quando os dois condutores de corrente forem "eclipsados" e o campo próximo será principalmente devido ao condutor mais próximo.

O que eu sugiro para melhores testes é que você pegue um cabo de alimentação e remova cuidadosamente a cobertura externa por cerca de 30 cm para separar os fios internos (faça isso com um cabo de chaleira sobressalente, se desejar). Em seguida, execute seus testes com o telefone próximo a apenas um dos fios ativos e verifique se há resultados repetíveis.

Também é importante lembrar que o sensor de campo magnético no telefone deve ser um dispositivo de 3 eixos para determinar a "direção" do campo magnético e inferir a localização do condutor em um grau e corrigir um pouco.

Precisão de 30% em comparação com um dispositivo um pouco mais previsível, acho bastante fenomenal, como você encontrou. Melhorar obviamente será muito mais difícil, dadas as condições de teste exigidas.

Isso me lembra um amperímetro DC totalmente passivo que meu amigo tinha, com mais de 50 anos de idade. Era apenas colocado contra um condutor (único) (como o cabo de carregamento do alternador em um carro) e desviaria sua agulha para indicar o campo magnético induzido local proporcional à corrente. A orientação era importante e não seria lida com precisão se um condutor de retorno estivesse por perto; no entanto, o principal é praticamente o mesmo.

Suspeito que a corrente que flui no cabo desvie a leitura da "bússola". Embora os fluxos de corrente opostos diminuam a força do campo magnético, a força do campo magnético é diferente de zero nas proximidades. Quanto mais forte o fluxo de corrente, mais forte é a deflexão. O software pode distinguir entre o campo magnético alternado (ou pulsante) e o campo magnético não alternado da Terra, cada um com "cabeçalhos" diferentes. As forças magnéticas relativas entre os dois ajudam a calcular a corrente que flui no fio.