Duda acerca de relay (analisis en un instante )

[cosmefulanito04]

Al igual que Dosme, yo también pensé que querías medir el efecto inductivo propiamente dicho de la bobina mediante la excitación, pero veo que te interesa saber que pasa con la carga.

Si bien me estoy metiendo en un terreno medio "fumata" y de poca utilidad a la práctica del uso del relay, yo no creo que el estado del contacto afecte en algo a la bobina principal, ya que no veo un efecto de inducción mutua entre el bobinado y el contacto, tal como menciona Fogo, al usar corriente continua, lo que hace es simplemente generar una fuerza magnética debido a la circulación de dicha corriente sobre la bobina (ley de Ampere), algo como esto:

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ampère

http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/magnet/ampere.html

 

[Fogonazo]

. . . Hola gracias por dedicar un rato a este tema.
Una idea de que puede pasar en ese instante ?
Yo en verdad creí que la corriente subiría.
Como un electro imán que aún mo cerró su núcleo .
Pero mo ocurrió eso

Eso te lo contesté yo aquí:

https://www.forosdeelectronica.com/newreply.php?do=newreply&p=967260

 

[Nuyel]

Ok, digamos que hay inducción en el nucleo (aunque según yo no debería haber una significativa y hablo de valores bastante pequeños) como digo la fuerza en el mecanismo estará presente en todo momento, tu dices que hay consumo por que hay trabajo, pero el trabajo (en Joule) es Fuerza*metro, la distancia es pequeña (1mm en un relevador que tengo) así que centremonos en la fuerza (Newtons) esto viene equivaliendo a muy poca si consideramos lo que dije del estado de equilibrio, una ves que se vence el resorte de la lamina se acelera y gana cada ves más aceleración mientras más se acerca al campo magnetico(F=ma), es por eso que será despresiable, el consumo está, pero si acaso detectamos algo será un flujo diminuto por la acción de cierre del núcleo.

Para intentar detectarlo propongo lo siguiente: tomar el relevador y conectar una resistencia shunt para medir el consumo por el voltaje, e intentar medir con un DSO el voltaje a través de un capacitor para remover la componente de continua por debajo de la frecuencia a la que desciende el voltaje en el relevador. Si existe variación en el flujo al momento de abrir y cerrar será de algunos nA o un transitorio demasiado rápido para un amperimetro normal.

 

[silicon blood]

Esto es, a mi parecer, algo similar a lo que sucede si metemos un dielectrico entre las placas de un capacitor que estaba al vacío, en este caso la polarización de los dipolos del dieléctrico hace descender el voltaje entre las placas, a su vez aumenta la capacidad y decrece la energia potencial del sistema y decimos que la diferencia de energía se perdio en efecto joule. Esto es para los que quieran hacerce una analogía a partir de este fenómeno, sino, pueden obviar este parrafo y continuar...

Ahora sí el punto! IMAGINEN que está la bobina del relay sola en el universo. Cuando se aplique una ddp se generará un transistorio seguido de el establecimiento de una corriente cuasi-estacionaria.

Pero si la bobina está junto al sistema de palanca con resorte antes mencionado, ahora pasará un transistorio seguido del establecimiento de una corriente cuasi-estacionaria... PERO UN MOMENTO!! aqui se generó trabajo, se gastó energía que ahora reside en forma de energía potencial en el resorte!! Algo tuvo que haber cambiado ESO ES A JURO!!!

Ese es el punto del tema, tratar de hallar la expresión matemática para dicho cambio en la corriente...

PD: ya tome mi libro de teoria electromagnetica, aunque ando full con la tesis, pero esto esta candela XD.

 

[Dr. Zoidberg]

Alguien podría dibujar un esquema mecánico del relay del que hablan?

 

[Nuyel]

Te digo que la fuerza igual se está ejerciendo, así que el "trabajo" igual se esta consumiendo, para ponerte una analogía más simple, intenta empujar la pared que tienes enfrente, no la vas a mover, pero esa energía igual la vas a consumir aunque la pared no ceda por que estarás imprimiendo una fuerza, el trabajo del movimiento ocurre pero solo es una medida de la energía consumida para realizar el desplazamiento, se desplace o no, la fuerza está presente aunque se desperdicie inútilmente.

El trabajo y la fuerza solo necesitan variar fuera del punto de equilibrio para romperlo, al acercarse más al campo la fuerza es mayor así que no se requerirá una variación grande para a traerlo, y esté cerrado o no, es un hecho de que esa fuerza será ejercida sobre la pieza metálica aunque no baste para mover la, eso solo va reducir el vector producido por el resorte hasta que se iguale y supere, en ese momento seguirá una curva exponencial que aumentará la fuerza conforme se acerque.

Dices que se mueve y ahora el resorte almacena la energía potencial, en realidad no hay nada que sujete al resorte sino la acción de la fuerza por el campo magnético generado, así que no se transforma en energía potencial y el consumo no varía por que la fuerza sigue teniendo que ser aplicada constantemente.

En cualquier caso el experimento que propongo tiene como fin visualizar cualquier transitorio fuera de la baja frecuencia a la que disminuye el voltaje (y corriente) en el relevador, si es que algo cambia así será posible verlo, cuando la teoría no da la respuesta tenemos que realizar el experimento, medir y comparar los resultados

Tambien quiero saber de que relevador hablamos y de que electroiman por que el unico relevador que he abierto es este...

 

[chclau]

No se realiza trabajo ni se consume energia por aplicar una fuerza. Pensa en algo colgando de un hilo, puede estar asi por mucho tiempo, y seguramente no se consume ninguna energia. Solamente se ejerce una fuerza sobre el hilo. Si se consumiera energia por sostener un peso, inevitablemente el hilo se calentaria y todos sabemos que un hilo no se calienta por tener un jamon colgando, puede estar asi en la fiambreria durante meses y lo maximo que pasara es que el fiambrero se preocupe por la falta de ventas.

Trabajo y energia son proporcionales al producto escalar entre fuerza y distancia. Si no hay distancia recorrida, o si la fuerza y la distancia son ortogonales, no hay trabajo y no hay energia consumida.

Volviendo al rele. Lo pienso en forma analogo al motor. A un motor se le aplica tension, y como "envia" el motor a su bobinado la informacion sobre el trabajo que esta ejerciendo? Mediante tension en bornes. Si la tension aplicada en bornes es baja, no supera o apenas si supera la contra tension del motor, y el motor no se mueve o lo hace muy despacio.

Del mismo modo en el rele. El trabajo mecanico para cerrar el contacto debe aparecer como una contra tension en bornes de la bobina del rele. Si la tension aplicada es baja, el contacto no se cierra o tabletea. Contrariamente a lo que dije antes, no hay un pico de corriente, sino que la corriente es menor a la que circularia si la bobina no tuviera que mover un contacto. Eso es lo que me parece, sin haberlo verificado experimentalmente.

Una comparacion mas con el motor. Si a un motor le frenamos el buje, circula mucha mas corriente por su bobinado que lo normal, y el motor se puede quemar. En el rele es al reves, esta diseñado de manera tal que la mayor parte del tiempo, "el buje esta frenado" (los contactos estan cerrados), y la bobina esta preparada para conducir esa corriente mas alta que lo necesario. Dicho sea de paso, creo recordar que en reles grandes hay artilugios para reducir la corriente en la bobina una vez que el contacto se cerro, ya que la corriente necesaria para mantener el contacto cerrado, en dichos reles, es mucho menor que la corriente necesaria para cerrarlo.

Ante la aplicacion de tension en bornes de la bobina, la corriente transitoria al principio es cero y luego va creciendo. Lo que hace que la corriente no sea instantaneamente V/R, siendo R la resistencia de la bobina, es el caracter inductivo de la misma y el hecho de que parte de la energia es transferida a trabajo mecanico y debe aparecer como una contra tension en bornes.