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¿Hay un doble del transformador?

Los condensadores e inductores son duales entre sí .

Un transformador está formado por dos inductores y transfiere la energía a través de inductancia mutua a través de la red magnética campo cercano (Además, se puede variar la relación de tensiones o corrientes cambiando la relación de vueltas en el núcleo. Podrías pensar en esto como el acoplamiento de un solo bucle primario con muchos bucles secundarios, y luego apilar los bucles secundarios para que sus tensiones de salida se sumen.

¿Hay un doble eléctrico del transformador? Algo que utiliza la capacitancia y transfiere la energía a través de la eléctrico ¿campo cercano sobre una barrera de aislamiento? ¿Alguna forma de acoplar un único condensador primario con múltiples condensadores secundarios y luego apilarlos para hacer la conversión de energía sumando sus salidas?

Sé que se puede construir una alimentación aislada utilizando dos condensadores, pero no estoy seguro de si eso es exactamente un doble, o si hay un equivalente para ajustar la relación de vueltas:

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¿O quizás algo relacionado con esto?

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Por ejemplo, existen divisores de tensión capacitivos, pero éstos sólo reducen la tensión, no pueden aumentarla como un autotransformador. Hay bombas de carga, pero éstas requieren elementos activos como interruptores o diodos, que no están presentes en un transformador.

Más brevemente: ¿Existe una forma de transformar la potencia (1 V, 5 A en el primario a 5 V, 1 A en el secundario) utilizando campos eléctricos en lugar de campos magnéticos, y sólo componentes pasivos? Si no, ¿por qué no? (¿Proyección del campo eléctrico?)

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Probablemente se necesitaría una corriente hecha de monopolos magnéticos para unir los dos, de alguna manera. =P

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Esta es una gran pregunta. Espero que alguien pueda responderla. Me inclino por el "no". Al menos nada práctico. Kortuk ha dado una buena respuesta y seguramente tiene razón en que se puede construir un análogo magnético a un circuito transformador/inductor, pero no estoy seguro de que esto llegue a la pregunta fundamental que hace endolith. (Tengo algunos puntos que discutir con Kortuk y espero poder rebatirlos). @Kortuk, no quiero ofenderte. Pero el flujo magnético no necesita ser perpendicular al bucle de cable para que se produzca el acoplamiento, para empezar).

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Se me ocurre que mi comentario anterior puede no haber sido del todo justo... o claro... El componente perpendicular del campo B es lo que induce la emf en un bucle de alambre. Así que mientras el campo no sea exactamente paralelo al plano de la espira, habrá acoplamiento. En un transformador, este punto es algo discutible, ya que se supone que el campo es perpendicular a cada espira del bobinado. Además, sólo una idea: quizá valga la pena plantear esta pregunta en el foro de física.

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Jeff Stokes Puntos 59

No sé si el modelo de tres condensadores anterior es efectivamente un análogo del concepto de cuatro placas. (Algo que me ha intrigado durante los últimos 5 años más o menos sin tener la oportunidad de hacer ningún estudio experimental exhaustivo).

Me gustaría proponer que el efecto capacitivo necesita rodear las placas interiores para asegurar que la carga en el secundario (C1 en el diagrama original de 4 placas) es igual a la carga en el primario. Este problema con el dual se ha señalado anteriormente con la mención del "espacio multi-conectado" en referencia al acoplamiento magnético de las bobinas del transformador. En este caso es necesario el acoplamiento electrostático. (Estoy tirando de palabras pero espero que se entienda lo que quiero decir).

Cuando se consigue esto (suponiendo que la frecuencia de la alimentación es alta para proporcionar reactancias bajas para los dos condensadores) podríamos decir que si Q = CV, y Q1 = Q2 entonces

C1V1 = C2V2 y tienes algo que es el dual de la relación de vueltas para los transformadores.

Sabemos que los transformadores inductivos son mejores a baja frecuencia. La transformación -y la transferencia de energía a través de la electrostática- sería mejor a alta frecuencia, como implicaría el dual.

Como la transformación se basa en el intercambio constante de carga de alta frecuencia, podría llamarse "condensador de flujo", pero creo que ese nombre ya está cogido :)

Mi dirección de correo electrónico es jeffrey.stokes@tafensw.edu.au. Invito a que se siga debatiendo esta idea.

Una edición tardía... Si quieres elevar la tensión, sólo tienes que hacer que la capacitancia del primario sea mucho mayor que la del secundario. Hacer que el primario sea el par de placas interior sería la forma más fácil ya que la distancia dieléctrica es naturalmente mayor. Si efectivamente C1V1 = C2V2 como me han sugerido mis experimentos mentales entonces, en el primario, tendríamos una mayor capacitancia y una menor tensión. En el secundario tendríamos menor capacitancia y mayor voltaje.

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simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

He ideado un experimento utilizando una fina lámina de aluminio, una película de plástico y tornillos de nylon para mantener unido un práctico dispositivo de 4 placas. La conexión eléctrica se hará en el borde de cada placa. Utilizaré una alimentación de 100kHz y una carga de 1 kOhm. Publicaré mis resultados aquí e incluiré imágenes de las ondas así como la corriente RMS de entrada y salida. Reduciré la frecuencia a la mitad y comprobaré el "acoplamiento". Además, disminuiré la capacitancia para el par exterior insertando capas adicionales de película y determinaré si eso tiene el efecto de aumentar el voltaje de salida como predigo que debería.

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