¿Cómo se puede producir la fuerza electromotriz posterior?

Suponiendo que está hablando de la fem inversa en un motor eléctrico, es recíproco al proceso por el cual la energía eléctrica se convierte en energía cinética rotacional.

Digamos que tiene un conjunto de baterías que conducen un motor eléctrico. Supongamos que el motor consta de un rotor de imán permanente y un estator bobinado (aunque el argumento es el mismo si el rotor es una bobina de alambre y el estator es un imán permanente).

Los estatores se energizan con la sincronización correcta para que el rotor se mueva. Por ejemplo, en la imagen de arriba, se aplicaría un voltaje a través de las bobinas del estator B ‘y B de modo que el extremo de la bobina B más cercano al rotor se convierta en un “polo sur” (que atrae el polo norte del rotor) mientras que el extremo de la bobina B ‘más cercana al rotor se convierte en un “polo norte” (que atrae el polo sur del rotor). Esto da como resultado un par en el rotor, lo que hace que gire en el sentido de las agujas del reloj.

Entonces: voltaje (fuerza electromotriz) de la batería → corriente en los devanados del estator → flujo magnético a través de los devanados del estator → par en el rotor → movimiento de rotación

Recíprocamente, una vez que el rotor se está moviendo, tenemos: movimiento de rotación → cambio de flujo magnético a través de devanados del estator (del rotor en movimiento) → fem inducida en los devanados del estator (debido a la Ley de Lenz / Ley de Faraday) + contra torque en el rotor

El resultado del back-emf es oponerse a la rotación del rotor (que puede ser útil o no, dependiendo de la aplicación [1]). La energía cinética rotacional se convierte en energía eléctrica en el proceso.

Notas al pie

[1] Freno regenerativo – Wikipedia

El término “fuerza electromotriz inversa” tiene el significado literal de una fuerza electromotriz (a menudo llamada voltaje), ejercida por una entidad a través de la cual fluye una corriente eléctrica (es decir, medible con un voltímetro a través de los dos terminales de la entidad), que actúa en una dirección que se opone a la corriente.

Más comúnmente, esa frase se usa para el voltaje generado por un motor eléctrico. La respuesta de Logan Bishop-Van Horn a ¿Cómo se puede producir la fuerza electromotriz inversa? ha descrito bien ese significado.

Otras formas de producir fuerza electromotriz posterior de acuerdo con el significado literal más amplio de la frase, pueden resumirse como resistencia, capacitancia e inductancia.

  • La resistencia produce un voltaje de retorno que es proporcional, pero opuesto a, la corriente,

    (resistencia) × (corriente).

    Es igual a la fuerza electromotriz aplicada que impulsa la corriente. los

    (potencia) = (fuerza electromotriz) × (corriente)

    se pierde en el circuito eléctrico; a menudo se convierte en calor, pero también puede producir algo de luz u otra forma de energía, acompañada de algo de calor dependiendo de la eficiencia de la conversión de energía.

  • La capacitancia , que comienza con un condensador sin carga, inicialmente no produce fuerza electromotriz inversa pero, a medida que una corriente pasa continuamente a través del capacitor, surge una fuerza electromotriz posterior que es igual a

    ∫ (corriente) d (tiempo) / (capacitancia),

    en el que la integral comienza en un momento en que la capacitancia estaba descargada. La energía no se pierde del circuito eléctrico; se puede recuperar cuando el condensador impulsa una corriente en la dirección inversa, lo que puede hacer hasta que se descargue nuevamente.

  • La inductancia produce un voltaje de retorno cuando la corriente que lo atraviesa aumenta; es decir, la fuerza electromotriz posterior es

    (inductancia) × d (actual) / d (tiempo).

    La energía no se pierde del circuito eléctrico; Se puede recuperar cuando la corriente disminuye. Entonces, como la derivada del tiempo en la fórmula anterior invierte el signo, la inductancia ejerce una fuerza electromotriz directa, que restaura la energía al circuito.

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