Surunité apparente sur un tranformateur à bobines plates

[melchisedec]

Bonjour

J'ai enregistré sur une plage de fréquences allant de 3 à 4 Mhz une surunité APPARENTE (j'insiste bien sur le mot pour ne pas me faire virer d'entrée) sur un transformateur constitué de 2 bobines plates enroulées l'une dans l'autre selon le schéma joint

Sauf erreur de ma part la puissance d'entrée est calculée selon la formule Pe = Ue x I x cos phi, où Ue est la tension mesurée par oscillo sur la bobine d'entrée L1, I le courant injecté dans la bobine d'entrée lui même égal à U1/R1.

La puissance de sortie quant à elle est égale à U2 x U2/R2.

Mesures typiques en prenant bien soin de mettre les masses de mes sondes d'oscillo à la terre :

U1 = 0,18 volts, Ue = 3,5 volts U2 = 0,55 volts, déphasage de 84° entre Ue et I soit un cos phi = 0,10

soit en prenant R1 = R2 = 33 ohms les puissances d'entrées et sorties suivantes

Puissance d'entrée = 3,5(Ue) x (0,18/33)(I) x 0,10 (cos phi) = 1,9 mW

Puissance de sortie = 0,55²/33 = 9,2 mW

Où est le problème dans mon montage car il y en a fatalement un ? MERCI BEAUCOUP
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[crunchbang]

Salut,

Je ne suis pas expert dans le domaine, mais je pense que le problème se trouve au niveau de l'expression de la puissance en sortie. Le courant de sortie et la tension de sortie vont osciller et ne seront certainement pas en phase car le circuit est reactif (bobine + resistance). Il faudrait donc utiliser la même formule que ce que vous avez utilisé pour la puissance en entrée en mesurant le déphasage entre la tension de sortie et l'intensité de sortie.

A vérifier, je peux me tromper...

[phys4]

Bonsoir,

Il n'y a pas d'erreur évidente, la mesure la plus difficile est souvent le déphasage : comment avez vous évalué l'angle de 84° ?

Une erreur de 15 ou 20° est vraisemblable.

[LPFR]

Bonjour.
Utilisez ce site pour calculer l’inductance des bobines :
http://www.deepfriedneon.com/tesla_f_calcspiral.html
Il manque des données géométriques pour le faire.
Je en sais pas ce que veut dire « bifilaire plat 2 x 13 spires ». Pouvez-vous expliquer, svp ?

Je suis d’accord avec Phys4 à propos de votre mesure.
En particulier, si vous avez mise la masse de l’oscillo à la terre, comment avez-vous mesuré U1 ? En affichant la différence entre les deux voies ?

Ey « pif » la valeur du déphasage de 84° me semble énorme pour une si faible inductance. Même si le secondaire était ouvert. Et encore moins avec le secondaire chargé avec une si faible résistance.
De plus la résistance de sortie du générateur compte (le diminue) pour le déphasage entre I et Ue
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[melchisedec]

Bonsoir,

Il n'y a pas d'erreur évidente, la mesure la plus difficile est souvent le déphasage : comment avez vous évalué l'angle de 84° ?

Une erreur de 15 ou 20° est vraisemblable.

c'est donné directement par l'appareil et vérifié ensuite manuellement par mes soins en posant des curseurs sur l'écran (ça se recoupe)

[f6bes]

Je en sais pas ce que veut dire « bifilaire plat 2 x 13 spires ». Pouvez-vous expliquer, svp ?

Bonjour LFPR,
Pour moi ce sont deux bobines (imprimées) imbriquées sur un circuit imprimé.
Exemple :https://www.cyril-ravat.fr/memoire/memoire35x.png
les bobine sont sur les faces recto et verso .
Cordialement

[melchisedec]

Bonjour.
Utilisez ce site pour calculer l’inductance des bobines :
http://www.deepfriedneon.com/tesla_f_calcspiral.html
Il manque des données géométriques pour le faire.
Je en sais pas ce que veut dire « bifilaire plat 2 x 13 spires ». Pouvez-vous expliquer, svp ?

Je suis d’accord avec Phys4 à propos de votre mesure.
En particulier, si vous avez mise la masse de l’oscillo à la terre, comment avez-vous mesuré U1 ? En affichant la différence entre les deux voies ?

Ey « pif » la valeur du déphasage de 84° me semble énorme pour une si faible inductance. Même si le secondaire était ouvert. Et encore moins avec le secondaire chargé avec une si faible résistance.
De plus la résistance de sortie du générateur compte (le diminue) pour le déphasage entre I et Ue
Au revoir.

Il s'agit de 2 spirales à 2 fils enroulées l'une dans l'autre (tel que cablé le 2e fil de chaque bicable prolonge le bobinage donc il serait plus juste de dire qu'il y a 2 x13 spires dans le primaire et 2x 13 spires dans le secondaire) comme montré dans le schéma type la première spirale L1.

L'inductance est plus importante qu'on croit car la bobine ne fait que 2mm d'épaisseur en gros µ x N²x S/ e où e est l'épaisseur de la bobine. de plus une partie du circuit forme lui même le milieu µ ce qui doit peut être introduire des phénomènes non linéaires.

Le déphase est donné par l'appareil lui même et corroboré par une vérification manuelle avec des poses de curseurs à l'écran.

[melchisedec]

En particulier, si vous avez mise la masse de l’oscillo à la terre, comment avez-vous mesuré U1 ? En affichant la différence entre les deux voies ?
Au revoir.

J'ai d'abord mesuré le déphasage entre courant et tension au primaire (aux bornes de R1 pour I) et aux bornes de la bobine d'entrée pour Ue, j'ai noté les tensions puis j'ai retiré un des canaux de l'oscillo pour mesurer ensuite U2 en sortie. J'ai pris soin aussi d'inverser chacune des connexions des sondes et intervertir les canaux pour faire la moyenne de mes mesures.

[melchisedec]

Salut,

Je ne suis pas expert dans le domaine, mais je pense que le problème se trouve au niveau de l'expression de la puissance en sortie. Le courant de sortie et la tension de sortie vont osciller et ne seront certainement pas en phase car le circuit est reactif (bobine + resistance). Il faudrait donc utiliser la même formule que ce que vous avez utilisé pour la puissance en entrée en mesurant le déphasage entre la tension de sortie et l'intensité de sortie.

A vérifier, je peux me tromper...

ca voudrait dire qu'il y a une part d'inductance dans une résistance ohmique ? je sais bien qu'à partir de certaines fréquences les résistances ohmiques ne sont plus purement ohmiques mais pas avec de tels écarts quand même ?! et de plus la résistance d'entrée identique subirait la même dérive. Et pourquoi cette dérive n'existerait que dans une plage de fréquences précise et pas ailleurs, en particulier sur des fréquences plus élevées ?

Enfin j'ai fais la même manip avec un transfo classique (220 vers 2 x 12 volts) entre l'un des bobinages 12 volts et l'autre bobinage 12volts et quelque soit la fréquence le déphasage ne dépasse jamais 50° d'où un cos phi éleve et l'absence de surunité.

[LPFR]

J'ai d'abord mesuré le déphasage entre courant et tension au primaire (aux bornes de R1 pour I) et aux bornes de la bobine d'entrée pour Ue, j'ai noté les tensions puis j'ai retiré un des canaux de l'oscillo pour mesurer ensuite U2 en sortie. J'ai pris soin aussi d'inverser chacune des connexions des sondes et intervertir les canaux pour faire la moyenne de mes mesures.

Re.
Désolé, mais je ne vois toujours pas les détails de votre mesure.
Et comme c’est un canular de mesure, il faudrait avoir tous les détails pratiques, pour voir où avez-vous fait l’erreur.
Vous nous racontez ce que vous croyez avoir mesuré. Mais vous avez mesuré autre chose que ce que vous croyez.
A+

[melchisedec]

Re.
Désolé, mais je ne vois toujours pas les détails de votre mesure.
Et comme c’est un canular de mesure, il faudrait avoir tous les détails pratiques, pour voir où avez-vous fait l’erreur.
Vous nous racontez ce que vous croyez avoir mesuré. Mais vous avez mesuré autre chose que ce que vous croyez.
A+

Je ne sais pas quoi vous dire de plus, je place une sonde de l'oscillo aux bornes de R1, la 2e sonde aux bornes de la bobine d'entrée, je mesure déphasage (aussi bien en automatique par l'appareil et en manuel en traçant des repères par curseurs et les deux se corroborent) l'appareil me donne la tension aux bornes de R& d'où je déduis l'intensité , et l'appareil me donne également la tension aux bornes de la bobines d'entrée, ensuite je retire une des sondes pour savoir la tension en sortie aux bornes de R2. les connecteurs de masse de l'oscillo sont reliés à la terre. Maintenant c'est bien gentil de prétendre à distance que c'est un canular de mesure !!?

[stefjm]

Calibrage des sondes?
Coefficient multiplicateur sur les voies numériques?
Zoom à l'affichage?
Affichage de résultat d'Opération

Toutes ces petites choses qu'on oublie parfois...

[LPFR]

... Maintenant c'est bien gentil de prétendre à distance que c'est un canular de mesure !!?

Re.
Dans ce cas là, ce n’est plus la peine de continuer à discuter : c’est une violation du principe de conservation de l’énergie.
J’arrête.
A+

[melchisedec]

Calibrage des sondes?
Coefficient multiplicateur sur les voies numériques?
Zoom à l'affichage?
Affichage de résultat d'Opération

Toutes ces petites choses qu'on oublie parfois...

- Coefficient multiplicateur des sondes et de l'oscillo vérifiées
- zoom d'affichage : NON d'ailleurs la mesure automatique corrobore la mesure manuelle
- calibrage des sondes : j'ai changé de sondes plusieurs fois
- affichage du résultat opération : QUESAKO ?

[melchisedec]

Re.
Dans ce cas là, ce n’est plus la peine de continuer à discuter : c’est une violation du principe de conservation de l’énergie.
J’arrête.
A+

Le terme "canular" suppose une volonté, si c'était le cas, qu'est-ce que je pourrais bien venir faire dans ce forum ?

[stefjm]

- affichage du résultat opération : QUESAKO ?

Sur les oscillos modernes, on peut afficher le résultat d'un calcul (exemple : A.voie1+B*Voie2.)

[izentrop]

Bonjour,

Le terme "canular" suppose une volonté, si c'était le cas, qu'est-ce que je pourrais bien venir faire dans ce forum ?

Ce genre de couplage entre 2 bobines à air est désastreux.
Si c'est involontaire, vous avez mal mesuré. Si le générateur sort 20 v / 100 mA, aux bornes de la résistance il ne peut pas y avoir que 0.18 v.

[melchisedec]

Sur les oscillos modernes, on peut afficher le résultat d'un calcul (exemple : A.voie1+B*Voie2.)

Non, je n'ai pas affiché de fonctions de calcul, ce sont les mesures brutes.

[melchisedec]

Poillaineux :

Je vais vérifier ce soir la tension côté générateur, car les 20volts en question sont la valeur affichée par le générateur lui même, il n'en demeure pas moins que lorsque je branche le GBF directement sur ce transfo plat (sans passer par une résistance donc) je récolte au secondaire une tension parfois supérieure de 20% à celle du primaire dans la plage de fréquences de 3 à 4Mhz et inférieure pour les autres fréquences. Je précise car je ne l'ai pas fait qu'il s'agit de signaux sinus tout bêtes, donc pas d'effet de surtension du à des parties abruptes (signaux carrés, rectangulaires ou à pic abruptes par exemple)

[melchisedec]

Poilaineux : le GBF numérique donne apparemment des indication fausse son voltage de sortie dans cette expérience est en realite de 3,68 volts mais ca ne change pas pour l'instant la validité du reste a moins qu'on ne démontre ou est mon erreur

[izentrop]

La HF ne se mesure pas comme l'ELF ou la BF.
Commencez par faire des mesures correctes

[melchisedec]

La HF ne se mesure pas comme l'ELF ou la BF.
Commencez par faire des mesures correctes

Comment faut-il s'y prendre ? merci par avance.

[izentrop]

En HF et supérieur, il faut tenir compte du phénomène d'onde stationnaire.
Utilisez une sonde hf sur un voltmètre haute impédance pour mesurer U1 aux bornes de R1, vous devriez être plus près de la vérité.
Je ne connais pas la méthode à l'oscillo

[izentrop]

Les autres diront rapidement si j'ai écrit une bêtise.
Il faut en premier lieu une ligne de transmission fonctionnant en onde progressive.

[melchisedec]

Je précise tout de même à tous que or un calcul de puissance j'avais branché directement le GBF sur la bobine d'entrée et sur certaines fréquences (entre 3 et 4Mhz) la tension RMS en sortie est parfois 20% supérieure ce qui sauf erreur n'est pas possible.

[melchisedec]

Bonjour,

Sur un transformateur dont le primaire et le secondaire sont en tous points identiques, peut-il y avoir sous certaines fréquences d'un signal sinusoidal
une tension RMS jusqu'à 20% plus grande au secondaire qu'au primaire ?

Car sinon c'est bien ce que j'ai pourtant à la maison.

[f6bes]

Bjr à toi,
Comment as tu détermineé que les DEUX enroulements sont identiques ? C'est toi qui a réalisé le transfo ?
Tu ne dis rien de la fréquence " d'utilisation" ? (... sous certaines fréquences d'un signal sinusoidal...)
Ce qui laisse supposer que c'est pas un transfo...50 hertzs ?
Bonne journée

[melchisedec]

Bjr à toi,
Comment as tu détermineé que les DEUX enroulements sont identiques ? C'est toi qui a réalisé le transfo ?
Tu ne dis rien de la fréquence " d'utilisation" ? (... sous certaines fréquences d'un signal sinusoidal...)
Ce qui laisse supposer que c'est pas un transfo...50 hertzs ?
Bonne journée

Comme indiqué au début du sujet il s'agit d'un double enroulement en spirale à partir de fils de longueurs identiques, donc je ne vois comment il pourrait y avoir ne serait-ce qu'une spire de plus sur l'un par rapport à l'autre, la fréquence où je constate le phénomène est une plage en fait qui s'étend en gros de 3 à 4,5Mhz.

[f6bes]

Comme indiqué au début du sujet il s'agit d'un double enroulement en spirale à partir de fils de longueurs identiques, donc je ne vois comment il pourrait y avoir ne serait-ce qu'une spire de plus sur l'un par rapport à l'autre, la fréquence où je constate le phénomène est une plage en fait qui s'étend en gros de 3 à 4,5Mhz.

Remoi,
Il peut peut etre s'agir ni plus ni moins que d'un phénoméne de résonnance de ton enroulement.
On ne siat quelles sont les capacités (disons paralléles) sur tes deux différents enroulements.
Tu mesures, avec un voltmétre...HF ?

Bonne journée

[curieuxdenature]

Il peut peut etre s'agir ni plus ni moins que d'un phénoméne de résonnance de ton enroulement.

Bonjour

c'est plus que probable :
Diametre exterieur 18 cm
diametre interieur 15.5 cm (26 spires jointives = 2.5 cm)
self 56.6 µH d'après la formule classique µH = 0.02 * N² ( (d+D)/2)

capacité répartie 40 pF, au pif, à mesurer.

fréquence de résonance 3.3 MHz, et donc surtension pas mal amortie par les résistances en série.
Pour en être certain il faut faire des mesures avec un selfmètre et un capacimètre.