Um transformador usa energia quando a saída não está sob carga?

Eu estava lendo sobre como os conversores CA para CC funcionam com um transformador abaixador e, em seguida, uma ponte de diodo para converter a tensão CA mais baixa e reduzida em CC. O que eu não entendo é que, como a entrada CA parece estar conectada à bobina principal do transformador, como a carga CC afeta a energia usada na fonte CA?

O DC carrega de alguma forma feedback e diminui a resistência da bobina primária, para que mais energia possa ser consumida?

Quando não há carga no lado CC, a energia ainda flui através da bobina primária CA e, se sim, por que simplesmente não derrete?

O DC carrega de alguma forma feedback e diminui a resistência da bobina primária, para que mais energia possa ser consumida?

Sim. Seria mais simples analisar uma carga CA, no entanto. Os diodos não são centrais para sua pergunta:

A impedância de RL também é transformada; portanto, se você tiver um transformador 10: 1 e RL for 2 Ω, a fonte AC verá o transformador como um resistor de 200 (( )$10^2⋅2$

À medida que a corrente em uma bobina muda, ela cria um campo magnético variável. No entanto, no caso de um transformador com carga, a mudança no campo magnético cria uma corrente no secundário, que cria imediatamente seu próprio campo magnético variável na direção oposta, cancelando o campo do primário. As pessoas tendem a esquecer que um transformador ideal não possui campo magnético durante a operação . Qualquer alteração no campo de uma das bobinas é imediatamente cancelada por uma alteração na outra.

O "feedback" é causado pelo mesmo efeito. O primário faz com que o secundário mude, e o secundário faz com que o primário mude em troca.

Quando não há carga no lado CC, a energia ainda flui através da bobina primária CA e, se sim, por que simplesmente não derrete?

Com nada conectado ao lado secundário, a bobina secundária é aberta e não faz nada. É apenas um metal que está por perto. O circuito agora é apenas uma fonte CA que aciona a bobina primária, que se comporta como um indutor solitário:

Indutores ideais não consomem energia; eles apenas armazenam energia temporariamente na metade do ciclo e a devolvem ao suprimento na outra metade. Porém, as bobinas reais não são feitas de condutores perfeitos e possuem alguma resistência; portanto, a energia consumida pela bobina primária será determinada pela resistência do fio.

Além disso, não é correto dizer "a energia ainda flui através da bobina primária CA". A "corrente" está fluindo através do primário, e a resistência do primário a essa corrente faz com que ele "dissipe energia" (ou poder) na sala. "Poder" é na verdade a taxa na qual a energia flui, e a energia flui através do espaço vazio entre os fios, não nos próprios fios. Depois de entender isso, muitas coisas fazem muito mais sentido.

Um transformador oferece resistência ao fluxo de corrente CA devido ao campo magnético produzido pelo fluxo de corrente. Essa "resistência CA" é denominada "impedância" e é uma função do número de voltas, material do núcleo, espaço de ar no núcleo, dimensões do núcleo e muito mais.

Quando não há carga, a tensão CA aplicada fará com que a "corrente de magnetização" flua. Isso causará algumas perdas devido a perdas de corrente de Foucault no núcleo e perdas de cobre devido à resistência no enrolamento ("I ao quadrado de perdas R" como potência = Corrente ^ 2 x Resistência).

Essas perdas são relativamente pequenas em comparação com a carga total, mas não são triviais em repouso. Alguns por cento da carga total normalmente seriam bons.

Quando uma carga CC é aplicada, ela carrega o circuito secundário CA, que é firmemente acoplado pelos campos magnéticos do núcleo ao enrolamento primário. Portanto, a resistência da carga CC aparece como se fosse uma carga de impedância CA no lado primário e a potência de entrada aumenta para atender à carga.

Se você aplicar CC (em vez de CA) a um enrolamento do transformador, não haverá alteração contínua do campo magnético, não haverá impedância devido ao campo magnético variável e a corrente será limitada pela resistência que é baixa em comparação com a impedância que deve ser gerada. . Se o suprimento de CC tiver força muscular suficiente, o transformador "derrete".

A energia fornecida ao primário vai para:

1. A carga secundária, grosseira, zero se não houver carga,

2. Perdas de cobre: ​​perdas IR primárias e secundárias da resistência do enrolamento. Se o secundário não tiver carga, essa parte da perda será zero.

3. Perda de ferro: A. Para girar o fluxo magnético de uma maneira e de outra, o ferro precisa de uma corrente de magnetização. Essa corrente gera parte da perda de RI na perda primária,

3B As propriedades magnéticas do ferro são "pegajosas", pois o magnetismo residual permanece quando magnetizado, e é necessário gastar energia para removê-lo antes de reverter sua orientação. O ciclo é perda de histerese, tornando-se calor.

3C. O fluxo magnético induz 'correntes parasitas' que circulam ao longo da circunferência do núcleo de ferro que termina como perda de IR, sendo R a resistência do ferro ao longo da seção transversal. A laminação do núcleo aumenta a resistência efetiva, já que agora a tensão de indução no laminado 'fino' é menor, o caminho do fluxo é maior.

Se um transformador não tem carga no secundário, não há consumo de corrente. Talvez algum vazamento, mas isso é minúsculo. Se você vir o transformador como um indutor, isso implica que o enrolamento do transformador bloqueia AC e passa DC. Versus capacitância que bloqueia a corrente contínua e passa a corrente alternada. Portanto, um indutor é simplesmente um resistor CA. Se você fizer a matemática da lei de ohms, sua tensão será constante, portanto a resistência da bobina é o que muda quando você adiciona uma carga ao enrolamento secundário. É como completar o circuito, permitindo que mais corrente flua.