Mutue induttanze in CircuiTikz

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  • #82742
    Nino
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      Mi scuso in anticipo nel caso in cui esistesse già una discussione simile, ma non l’ho trovata.

      Come si fa a disegnare due induttori mutualmente accoppiati con il pacchetto CircuiTikz?

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      • #82743
        Liverpool
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          Non vanno bene i simboli transformer descriti nella sezione 3.4 del manuale?

        • #82744
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          Ciao, io non sono un gran esperto di Tikz ma sto prendendo molti spunti dal manuale: Manuale Tikz

        • #82745
          Nino
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            Il trasformatore non mi basta, perché ho tre induttori mutualmente accoppiati tra loro. Quindi non ho un quardipolo, ma un esapolo.

          • #82746
            OldClaudio
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              Nino.” post=82152Il trasformatore non mi basta, perché ho tre induttori mutualmente accoppiati tra loro. Quindi non ho un quadripolo, ma un esapolo.

              Da usare come circuito a 3 porte o come circuito a 5 porte?
              Terminologia: nel primo caso si dovrebbe usare il nome di triplo bipolo, nel secondo è corretto usare il nome esapolo; I disegni con TikZ potrebbero essere sostanzialmente diversi. Per esempio due dei tre avvolgimenti potrebbe essere due soli avvolgimenti fisici uno dei quali ha una presa centrale , oppure con tre avvolgimenti distinti di cui due con lo stesso numero di spire e che hanno due terminali collegati assieme cosi da presentare complessivamente 5 poli distinti, diventando un circuito a tre porte con l’avvolgimento semplice che riceve un segnale bilanciato, mentre le due porte di uscita sull’avvolgimento con presa centrale potrebbero produrre due segnali sbilanciati e in contro fase. Come vedi la terminologia può distinguere oggetti che hanno gli stessi numeri di poli ma che devono lavorare in condizioni diverse e che quindi hanno nomi diversi.

              Scusa la pignoleria, ma vale la pena essere precisi, anche per ricevere un supporto TeX preciso.

            • #82747
              Liverpool
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                Altri simboli non ce ne sono. Bisogna costruirli. Potrebbe essere facile o difficile a seconda di ciò che hai in mente. Se riuscissi ad inviarci un’immagine di cosa vuoi realizzare, potrei capire meglio.

                Ciao

              • #82748
                Nino
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                  In realtà rigorosamente non sarebbe né un 3 porte, né un esapolo vero e proprio, ma è più simile a un 2 porte come “accesso esterno”.
                  Sarebbe un sensore LVDT, formato da 3 induttori allineati e con un ferromagnete in asse con loro. Gli avvolgimenti “esterni” sono avvolti in sensi opposti e sono collegati in serie. L’avvolgimento centrale, invece, è alimentato in corrente alternata. Ai capi dei secondari si legge la tensione a vuoto.

                  Allego una immagine di una possibile rappresentazione.

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                • #82749
                  Liverpool
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                    Una soluzione manuale e rapida (con posizionamento ad occhio):
                    `\documentclass

                    {standalone}
                    \usepackage{circuitikz}

                    \begin{document}
                    \begin{circuitikz}[american]
                    \draw (0,0) to [sV] (0,3)
                    to [short] (2,3);
                    \ctikzset{bipoles/americaninductor/width/.initial=1.6}
                    \ctikzset{bipoles/americaninductor/coils/.initial=8}
                    \draw (2,3) to [L] (2,0)
                    to [short] (0,0);
                    \ctikzset{bipoles/americaninductor/width/.initial=0.6}
                    \ctikzset{bipoles/americaninductor/coils/.initial=3}
                    \draw (4,0) to [short, o-] (3,0) — (3,0.36)
                    to [L] (3,1.46) -| (3.5,3) -| (3,2.79);
                    \draw (4,1.69) to [short, o-] (3,1.69)
                    to [L] (3,2.79);
                    \node at (2.5,1.5) [shape=rectangle, draw, thick, minimum width=0.3cm, minimum height=2.6cm] {};
                    \draw [latex-latex] (2.5,1) — (2.5,2);
                    \end{circuitikz}
                    \end{document}`

                    [attachment=603]prova_2013-02-18.pdf[/attachment]

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                  • #82750
                    Nino
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                      Bello! Grazie, è già un enorme passo avanti rispetto a prima!
                      Qualche idea su cosa fare per aggiungere qualcosa “tra le induttanze”, per indicare il ferromagnete?

                    • #82751
                      Liverpool
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                        Nino.” post=82282Qualche idea su cosa fare per aggiungere qualcosa “tra le induttanze”, per indicare il ferromagnete?

                        Ho modificato il codice nell’intervento precedente.

                        Ciao

                      • #82752
                        OldClaudio
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                          @Liverpool
                          , il disegno è bello, ma c’è una cosa che forse non va, dovuta all’imprecisione di linguaggio di @Nino.

                          Lui parla di ferromagnete, ma penso che volesse riferirsi al nucleo ferromagnetico, che è, come sai, una cosa molto diversa. Il primo è un solido dal ciclo di isteresi molto “rettangolare” che mantiene la polarizzazione magnetica anche quando non è più eccitato; ed è particolarmente inadatto per i trasformatori; il secondo ì un nucleo generalmente chiuso di materiale ad alta permeabilità con isteresi piccola o trascurabile. Io non ho mai visto il “disegno” di un nucleo ferromagnetico disegnato con un rettangolo con due frecce dentro (che mi ricorda piuttosto un magnete) ma semplicemente con una riga nera, relativamente spessa, diciamo il doppio dei fili di collegamento.

                          Però dalla descrizione di @Nino in messaggi passati, non ho capito a che cosa serva questo “trasformatore differenziale” dove, apparentemente, i due secondari sono connessi in contro fase e, se fossero identici e avvolti nello stesso senso, la tensione ai morsetti di uscita sarebbe sempre nulla. Gli elettrotecnici forse non sono abituati a indicare coll’apposito pallino, le estremità degli avvolgimenti corrispondenti; gli elettronici invece dovrebbero farlo sempre, tranne dove veramente è irrilevante. Non conosco queste abitudini; tuttavia magnete o nucleo ferromagnetico a me quel “trasformatore” non dice assolutamente niente; e sì che ho insegnato teoria dei circuiti per 45 anni…

                        • #82753
                          Liverpool
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                            [OT]

                            @OldClaudio
                            , grazie per le osservazioni. Sinceramente aspettavo un tuo commento dal primo disegno, perché quello che dici è giusto. Onestamente, guardando l’immagine allegata da Nino ho ritenuto che si trattasse di un disegno qualitativo (anche nelle intenzioni di Nino) e ho semplicemente tentato di replicarlo. Altrimenti avrei detto che gli avvolgimenti degli induttori devono essere quattro e non tre e così via. Per quanto riguarda il nucleo magnetico, anche qui hai ragione: non esiste un simbolo del genere (ho verificato). Credo che quella barra rettangolare simboleggi il nucleo magnetico del componente libero di scorrere in una direzione. In questo modo, variando le (mutue) induttanze dei due sottocircuiti, varia anche la differenza di potenziale misurata in uscita che, a riposo, dovrebbe essere zero come osservi tu.
                            [/OT]

                            Ciao

                          • #82754
                            OldClaudio
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                              Già, nucleo scorrevole; ma ferromagnete continua a lasicarmi perplesso.

                              Comunque siamo OT, quidni possiamo lasciare i nostri dubbi dove si trovano. 🙄

                            • #82755
                              Nino
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                                [OT]
                                Ringrazio @OldClaudio per la precisazione terminologica, in effetti ha colpito nel segno ciò che intendevo.
                                Il funzionamento del sensore è quello descritto da @Liverpool: praticamente il nucleo ferromagnetico scorrevole fa sì che cambi il flusso concatenato tra gli avvolgimenti e quindi vari la differenza di potenziale misurata. La simmetria del sistema fa sì che la relazione spostamento – tensione sia lineare (per spostamenti dal centro non troppo grandi).
                                [/OT]

                                Grazie delle dritte, il circuito (ovviamente qualitativo) ora va benone!


                                @OldClaudio
                                Sarei interessato a come fare per disegnare, appunto, i pallini e i contrassegni (con relative indicazioni) per le mutue induttanze in stile “elettrotecnico”.

                              • #82756
                                OldClaudio
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                                  @OldClaudio Sarei interessato a come fare per disegnare, appunto, i pallini e i contrassegni (con relative indicazioni) per le mutue induttanze in stile “elettrotecnico”.

                                  Metti in posizione un pallino costituito dal “componente” circ, pagina 24 della documentazione di circuitikz.

                                  Comunque il disegno per un trasformatore a due avvolgimenti lo trovi in questo file https://dl.dropbox.com/u/46128876/Trasformatore.png

                                  [attachment=608]Trasformatore.png[/attachment]

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