Quando as pessoas falam sobre um dispositivo "desenhando" a corrente, o que elas significam? Por que os dispositivos sob carga “consomem” mais corrente?


21

No meu entendimento (extremamente rudimentar), a quantidade de corrente que flui em um circuito é determinada por a) sua resistência eb) a tensão da fonte de energia (tensão do começo ao fim), que força a carga a fluir.

Por que, então, as pessoas falam sobre um dispositivo que "extrai" corrente extra quando, por exemplo, um motor encontra uma força pesada? Se alguma coisa, eu esperaria que isso aumentasse a resistência no circuito e, assim, diminuísse a corrente que flui. O que dizer de uma carga no circuito em quanta carga é forçada? Como isso pode extrair mais?

Como alternativa: onde está o meu entendimento dessas interações? :)


11
Eu suspeito que eles próprios não sabem muito bem o que querem dizer com 'puxar' a corrente. No entanto, uma "carga" é essencialmente um dispositivo ao qual a energia é fornecida . Assim, aumentar a carga em, por exemplo, um motor, exige que o motor forneça mais energia e, assumindo que a tensão no motor seja (mais ou menos) constante, isso significa um aumento de corrente no motor (energia elétrica é o produto tensão e corrente).
Alfred Centauri

4
Talvez seja melhor dizer que um dispositivo ou carga "aceita" ou "permite que" a corrente flua, em vez de dizer que "extrai" a corrente. Um equívoco comum dos iniciantes parece ser que uma fonte de alimentação forçará sua corrente nominal através da carga - isso é incorreto, apenas a corrente que a carga aceitará fluirá.
Peter Bennett

7
Se você está perguntando sobre motores, e não o termo "tração", a resistência não muda sob carga, mas algo chamado de back-EMF. O EMF traseiro de um motor girando livremente fará com que a corrente seja mínima. O EMF traseiro desaparece quando o motor está parado e você fica com a resistência dos enrolamentos, que é relativamente pequena.
George White

3
Observe também que, se você conectar um aspirador, o passo do motor aumentará. Isso não ocorre, no entanto, porque o motor está trabalhando mais. Está trabalhando menos duro! Não é capaz de mover o ar e, portanto, não tem nada a ver. Por ser mais leve, ele faz o que os motores com pouca carga fazem: acelera.
Kaz

Respostas:


21

Pense nisso como "respirar" extra enquanto faz jogging, em vez de caminhar.

Um circuito em condições normais aparecerá como uma certa impedância. Por exemplo, um motor CC operando sem carga mecânica irá girar a uma taxa determinada pelo número de seus enrolamentos, contatos, ímãs permanentes etc. Como uma carga é aplicada ao eixo, o rotor desacelera, reduzindo a impedância dos enrolamentos sendo contactado. Simplisticamente, a impedância é determinada pela velocidade (frequência) em que gira. Como os enrolamentos são indutivos, a redução na frequência angular reduz a impedância. Como resultado, a corrente aumenta, por isso "respira mais", por assim dizer.


3
Ah, excelente! Então, para uma pessoa que ainda não estudou de fato a CA, por enquanto posso pensar nisso (muito aproximadamente) como a resistência no circuito principal realmente sendo reduzida quando o motor está trabalhando contra algo? Tudo está certo no mundo novamente. Obrigado!
Chris Cooper

2
Sim, está correto. Você descobrirá durante os estudos que a impedância (resistência complexa) de um enrolamento depende da frequência CA. Em um motor, existem muitas outras variáveis ​​contribuintes, mas a essência é que XL = 2 * pi f L. Portanto, a impedância complexa diminui conforme a frequência diminui, conforme sugerido na expressão da reatância do indutor. A resistência CC (real) não muda, mas a impedância complexa é a soma vetorial de R e XL; portanto, é mais alta à medida que a CA é aplicada, ou no caso de um motor CC, é gerada pela troca de enrolamentos através de escovas e contatos.
Martin

8

Ao "extrair corrente extra", a maioria das pessoas quer dizer exatamente que, quanto a "estar sob carga extra", significa algo semelhante, ou seja, o dispositivo precisa fornecer mais energia à sua carga.

Se você pensar bem, se a corrente (e, portanto, a potência assumindo tensão constante) em um motor diminuísse sob uma carga mais pesada, uma lei fundamental da física seria quebrada - mais energia seria emitida do que dentro. Há muitos detalhes que poderiam ser perdidos aqui, mas essencialmente a Força Contra Eletromotriz (ou EMF de volta) é a razão pela qual os motores e outras coisas semelhantes funcionam como eles (consulte a Lei de Lenz também a ). Uma analogia grosseira é que talvez você possa pensar nisso como o acionamento do motor realmente conectado fisicamente à carga (da mesma forma que com um transformador)

É bastante fácil e informativo fazer um teste rápido com um motor (de preferência pequeno), fonte de alimentação meio decente (ou de bancada) e multímetro (ou osciloscópio com sonda de corrente)
Configure o circuito para medir a corrente no motor e observe as variações de corrente, desde a partida até a velocidade máxima descarregada, aplique uma carga pequena e aumente gradualmente a carga até que o motor pare (se for seguro para o motor e para você - verifique a folha de dados, em qualquer caso, faça-a brevemente). fornecer dados sobre resistência do enrolamento, corrente de estol, corrente não descarregada, gráficos, etc.)


6

Quando os engenheiros falam, eles querem que você saiba que eles são muito inteligentes e têm seu próprio idioma apenas para provar isso. Mais ou menos como "COP TALK", ou seja: "o criminoso saiu do veículo e entrou no estabelecimento em que compra de um produto coca-cola pouco antes de entrar novamente no veículo ... "

Para fins elétricos ou eletrônicos:

"Desenhar" significa consumir, puxar ou usar algum recurso ... Assim como você pode "DESENHAR" o leite do canudo da sua xícara, que é a fonte, na eletrônica você pode "DESENHAR" mais corrente da fonte. Utilizado quase exclusivamente no termo "Corrente de extração"

"Corrente" é um termo que usamos para visualizar / representar / medir a eletricidade que passa por um fio.

Quando as pessoas dizem que um dispositivo está "consumindo corrente", elas simplesmente significam que o dispositivo está puxando ou usando energia da fonte de alimentação. Na eletrônica, estamos sempre obsessivamente preocupados com a quantidade de suco que nossos dispositivos estão exigindo ou usando atualmente. Talvez estejamos preocupados porque estamos usando uma bateria e estamos preocupados que possamos matá-la se "DESENHARmos MUITO ATUAL" Ou talvez possamos ter um problema com um dispositivo. Talvez ele não acenda, acenda ou produza os sons corretos ... MAS !!, parece "Desenhando muita corrente" Isso é uma informação valiosa para o solucionador de problemas e com certeza faz você parecer inteligente para as pessoas que não sabem do que estão falando.

Uma "CARGA" é simplesmente um dispositivo ou parte de um circuito que está usando energia de alguma fonte elétrica. Ao olhar para um circuito elétrico que opera algo como uma máquina de lavar, ar condicionado ou disco rígido em um computador, dizemos que esse componente representa ou é de fato "A CARGA" do circuito.

MAS!!!!! A quantidade de LOAD pode mudar dependendo do que o dispositivo está fazendo a qualquer momento específico.

Como alternativa, o "LOAD" também pode estar se referindo à quantidade total de energia que está sendo extraída da fonte de energia. Portanto, também podemos dizer: "O ar condicionado está colocando uma carga pesada em nosso circuito ou coletivamente o ar condicionado, a máquina de lavar e o computador é muita carga para um único circuito doméstico.

Quando um dispositivo está sob carga, isso significa que ele está trabalhando e precisa de mais energia da fonte de energia ou "Fonte de alimentação". Você pode / verá o termo "Está sob carga pesada". Obviamente, o HEAVY LOAD dá a idéia de que o dispositivo está trabalhando muito, talvez perto de sua capacidade máxima. Uma carga leve assume o oposto e também óbvio.

Portanto, a pergunta correta não é realmente por que um dispositivo sob carga consome mais energia, é realmente mais uma compreensão do que o termo carga realmente significa neste complexo vocabulário de engenheiros. O fato de um dispositivo estar "sob carga" na verdade significa diretamente que ele está simplesmente usando energia ou corrente da fonte. Portanto, para qualquer circuito específico, quanto mais pesada a carga se torna, mais corrente ou energia será absorvida ou consumida pela fonte de alimentação. Um circuito que NÃO está sob carga não está consumindo energia ou corrente.

Observe que "Potência" e "Corrente" foram usadas na minha explicação apenas como uma maneira genérica de descrever a energia elétrica sendo usada por um dispositivo ou circuito. Tecnicamente, "Corrente" e "Potência", embora estejam diretamente relacionadas, são 2 medições diferentes e têm 2 valores diferentes para qualquer circuito.

Espero que isso ajude e atinja o cerne da sua pergunta ..

Obrigado pela leitura,

Keith Danhardt

DESCULPE! Eu só vi a parte superior da sua pergunta sobre desenhar correntes e cargas ... Jogar o motor me mostra que você tem um nível de entendimento mais alto do que eu realmente estava escrevendo.

Agora, a coisa do motor aciona um pouco de chave de macaco nas coisas simplesmente por causa das coisas incrivelmente interessantes que realmente acontecem quando o motor está funcionando.

Parece bastante óbvio que qualquer dispositivo que tenha uma carga mais pesada precisará de mais energia para operar. Por exemplo, um motor que está levantando 10 libras deve consumir o dobro da potência quando o peso muda para 20 libras. Porém, não exatamente, devido a muitas razões, como atrito e outros fatores, mas basta dizer que a lógica ditaria que uma máquina que dobre a quantidade de trabalho deveria usar o dobro da energia (tudo o resto é igual). Então, de certa forma, "LOAD" pode ser descrito como a quantidade de trabalho que uma máquina está realizando. Portanto, quanto mais pesada for a elevação em nosso exemplo, mais pesada será a CARGA, mais energia será necessária. Bem direto.

Portanto, olhando para o motor estritamente como uma lei de Ohms DC e considerando seu nível de entendimento, não deve haver dúvida de por que uma carga mais pesada aumentará a corrente em um circuito. . Quando a carga aumenta, efetivamente a resistência da carga diminui. Portanto, se a tensão aplicada permanecer a mesma, mas a resistência da carga diminuir, obviamente a corrente deve subir. Lei de ohms simples. O único problema é que os números não funcionam.

Olhando para isso de uma relação direta de resistência, tensão, corrente, o motor não parece fazer sentido eletrônico. Os números não calculam da maneira que você pensava. E essa é a razão exata pela qual escolhi não escolher a teoria ou a comunicação da CA como meu principal campo de estudo. Quando você se debruça sobre essas teorias, as coisas começam a parecer violar a antiga lei da OHMS. Observe que eu disse que aparece. Quando você finalmente senta e faz 4 páginas de equações matemáticas, todas baseadas diretamente e de acordo com a lei de ohms, tudo funciona e prova ser exatamente o que eles disseram que deveria acontecer, embora não pareça fazer sentido à primeira vista ..

O que realmente está acontecendo em um motor quando está em funcionamento é uma série complexa de eventos interativos que estão afetando o fluxo de corrente à sua maneira. Juntamente com o atrito, o aquecimento dos enrolamentos e outras coisas menores que ocorrem, existe algo chamado contador EMF. Este é o fator mais influente, acredite ou não.

Quando você estiver usando um motor elétrico (vamos, por favor, ficar com um motor CC para nossos propósitos. Meu cérebro já está doendo só de pensar em explicar o motor CA), teoricamente a única energia consumida é a perda de energia. o atrito dos rolamentos e os enrolamentos da bobina. Caso contrário, um motor elétrico "teoricamente" não consumiria energia. Por causa do design do motor elétrico, ele realmente gera sua própria eletricidade. ....... de certa forma ....... Assim como um transformador ou gerador elétrico funciona, o motor elétrico também emprega a ideia de que uma bobina de carregamento de fios conterá energia no campo magnético que se cerca quando uma corrente elétrica passa por ela. Quando esse campo é recolhido, induz uma voltagem na bobina circundante de fios 100% igual e oposta à corrente que foi usada para carregar a bobina inicialmente. (menos as perdas na bobina.) Isso é chamado de contador EMF. Em um dispositivo transformador ou gerador, a corrente elétrica resultante produzida é enviada para sua carga ou fonte de alimentação para ser usada conforme necessário. Porém, no motor elétrico, essa corrente reversa flui de volta para sua própria fonte de alimentação, tendo o efeito de aparentemente substituir a corrente que foi originalmente extraída dele. Agora adicione o aquecimento dos fios, o efeito dos ímãs permanentes que também fazem parte do motor DC e outros fatores e, para mim, pelo menos, torna-se matematicamente impossível de calcular ... Bem, na verdade não. ..Obter um medidor de Watt e medir a potência real. Muito facil.. Faça as contas uma vez na vida para provar a teoria, mas depois confie no medidor de Watt. Se você tentar muitos desses cálculos de tipo em sua vida, sua cabeça explodirá; portanto, tenha extremo cuidado.

Uma coisa que falta na explicação acima é que, embora estivéssemos falando sobre um motor cc, ainda estamos lidando com uma corrente alternada em construção e colapsando em uma bobina porque, à medida que um motor CC gira, ele inverte constantemente a polaridade da carga na bobina. fios produzindo efetivamente uma tensão CA. Provavelmente isso poderia levar uma explicação muito maior e melhor, mas eu tenho que cortá-la em algum lugar.

Ok, agora, para explicar por que a corrente aumenta quando o motor é retido ou parado enquanto a energia máxima ainda é aplicada. Agora que o motor está parado, digamos, o campo magnético ao redor da bobina nunca entra em colapso. Sem o motor girando, você está simplesmente executando a tensão total diretamente em um pedaço reto de fio. Um longo fio enrolado, talvez, mas ainda não com muita resistência elétrica. Portanto, sem ligar e desligar a rotação do motor, a tensão total da fonte de alimentação é aplicada constantemente à bobina do motor. Então a bobina começa a puxar grandes quantidades de corrente do suprimento e, ao mesmo tempo, aquece os fios da bobina tentando expelir essa energia basicamente em curto. Conseqüentemente! A corrente passa pelo telhado e você provavelmente destrói os enrolamentos da bobina. É fácil olhar para a superfície e dizer:

Keith


Essa foi uma resposta e tanto! Obrigado pela sua explicação.
Chris Cooper

Ah, sim, isso também me explicou por que resistir ao movimento do motor pode causar superaquecimento. Você está efetivamente em curto-circuito. Obrigado novamente!
Chris Cooper

5

No final do dia, sua confusão decorre da Lei de Ohms. A lei de Ohms aplica-se apenas a componentes ôhmicos (ou seja, sua resistência muda muito pouco em relação a outras variáveis, é um pouco estúpida, pois a definição basicamente significa "Um componente que adere à lei de Ohm).

Fato é que a maioria dos componentes é não-ôhmica. Naturalmente, isso significa que sua resistência pode mudar e, portanto, a corrente muda. Mas como resistência é algo que criamos (não há nada físico sobre resistência), a mudança real é uma mudança na corrente, que equivale a uma mudança em Voltage/Currentou Resistance.

Ok ... então existem muitos objetos que não são ôhmicos. O mais simples que consigo pensar é o solenóide (ou eletroímã). Um solenóide "ideal" tem uma resistência imaginária e é muito não-ôhmico. Ele resiste a ALTERAÇÕES na corrente. Dado que estes existem em todos os motores, você deve entender que os motores são NÃO-OHMIC.

Portanto, o consumo de corrente não é proporcional à tensão nos motores.

Outra maneira de pensar sobre isso é com canos. Um tubo simples flui mais água, mais pressão você coloca por trás dele. Quanto mais grosso o tubo, maior o fluxo de água por pressão.

No entanto, você também pode ter coisas como cisternas em seu encanamento. Quando você liga a pressão da água, muita água flui. No entanto, quando o tanque começa a encher, a água para de fluir. Você pode me falar sobre a resistência da cisterna?


5
Estou tentando entender " não há nada físico na resistência ".
Anindo Ghosh


11
Como alguém "mede" a resistência? É apenas a razão entre corrente e tensão. Se não houver corrente ou tensão, você NÃO PODE medir a resistência. Para algumas coisas, essa proporção é quase sempre constante, mas para a maioria não é verdadeira.
Aron

11
É uma propriedade física dos materiais, assim como a densidade ou constante dielétrica.
Pjc50

@ pjc50, descreva como você define as propriedades físicas da resistência para um plasma.
Aron

3

1) Referimo-la como "desenho" porque a corrente, quando uma carga é ligada à fonte, os electrões tende a alinhar -se e mover-se no sentido do terminal positivo de uma questão de medir source.For quantidade de elétrons (carga) e também o tempo necessário , temos quantidade chamada atual . E assumimos que a direção da corrente é oposta à do fluxo de elétrons; portanto, é denominada como 'extrair' a corrente da fonte, o que realmente significa que a fonte extrai elétrons da carga .

2) Não podemos chegar a uma conclusão, que a carga consome mais corrente diretamente. Considere uma carga resistiva conectada a uma fonte dc, que consome uma corrente de V / R. Suponha que um curto-circuito aconteça e R caia para zero. Então a corrente é V / 0, ou seja, infinito . Esta é uma falha indesejável em um circuito. E no OC, ele consome zero corrente. Portanto, quando uma fonte está conectada a uma carga, ela consome a corrente ideal .


1

A energia fornecida ao motor é V x I. Se a tensão for constante e o motor exigir mais energia (porque sua carga mecânica aumenta), mais corrente será retirada da fonte de tensão.


0

O potencial elétrico de um ponto ou "nó" é a extensão em que atrai elétrons; se permitido, os elétrons fluirão de pontos de menor potencial para pontos de maior potencial, realizando trabalhos no processo. É possível empurrar elétrons de pontos de maior potencial para pontos de menor potencial (é o que as baterias e as fontes de alimentação fazem), mas isso exige a adição de energia de outro lugar.

Diz-se que um dispositivo "extrai corrente de um nó" se permitir que elétrons de outros nós (normalmente com potencial menor) fluam para esse nó. Diz-se que um dispositivo "afunda a corrente de um nó" se os elétrons de outros nós fluírem para esse nó, se esse outro nó tem um potencial menor (para que ele possa simplesmente deixar os elétrons fluírem para lá) ou se o outro nó tem um potencial maior e os elétrons precisam ser empurrados. Diz-se que um dispositivo "fornece corrente para um nó" se os elétrons desse nó fluírem para outros nós (novamente sem considerar os potenciais relativos). Não conheço nenhum termo que seria como "fonte", mas com a implicação de que os elétrons estavam simplesmente fluindo.

Ao utilizar nosso site, você reconhece que leu e compreendeu nossa Política de Cookies e nossa Política de Privacidade.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.