Bobinas acopladas



Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Unidad Zacatenco

Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica

Circuitos de CA y CD

Practica N° 9
Bobinas Acopladas


Prof. Varela Benítez José Luis

Marco Teórico
Inductancia mutua y marcas de polaridad
La tensión inducida en una bobina no depende solo de la variación del flujomagnético creado por la corriente que circule por dicha bobina, sino de la variación de todo el flujo magnético concatenado por la misma, aunque nada tenga que ver con la corriente circulante por ella. Para saber si los flujos magnéticos se suman o se restan en unas bobinas acopladas representadas en un esquema hay que emplear alguna señalización, por ejemplo, unos puntos a los extremos de las bobinas,que indiquen por donde deben de entrar las corrientes para que los flujos se sumen. Estos puntos llamados marcas de polaridad, son los que determinan por donde debe de entrar la corriente para que los flujos se sumen. Si la corriente entra por una marca de una bobina, pero si sale por la marca de la otra, quiere decir que los flujos se restan.
En las siguientes figuras se representan dos pares debobinas acopladas. En (a) las corrientes entran por las marcas, lo que indica que los flujos magnéticos se suman, mientras que en (b) una de las corrientes entra por una marca y la otra sale, lo que indica que los flujos magnéticos se restan.
Las ecuaciones correspondientes a las bobinas de las figura a son:
)
)
Y las ecuaciones correspondientes a las bobinas de la figura b son:
)
) )Observando las ecuaciones anteriores se comprueba que la polaridad de la tensión inducida en una bobina por la corriente que circula por otra bobina acoplada con la anterior depende del sentido se circulación de las corrientes, cumpliéndose que:
1. Si la corriente entra a una bobina por la marca, la polaridad de la tensión inducida en la otra bobina es positiva en el borne marcado por el punto.2. Si la corriente sale de una bobina por la marca, la polaridad de la tensión inducida en la otra bobina es negativa en el borne marcado por el punto.







Determinación de marcas de polaridad
Anteriormente se ha dicho que cuando en un par de bobinas acopladas las corrientes entran simultáneamente por las marcas, los flujos magnéticos en ellas se suman y de no ser así, dichos flujosse restan. Se deduce que es imprescindible determinar en un par de bobinas acopladas cuales son las marcas de polaridad.
En la figura (c) se representan dos bobinas acopladas. Para saber cuáles son las marcas de polaridad se procede del siguiente modo.
1. Se selecciona arbitrariamente un borne del arrollamiento, por ejemplo el 1 y se le señala con un punto y se le asigna una corriente entrante I12. Empleando la regla de la mano derecha, se determina el flujo magnético 1 originado por la corriente I1
3. Se selecciona arbitrariamente un borne del otro arrollamiento, por ejemplo el 2 y se le asigna una corriente de entrada I2
4. Usando la regla de la mano derecha, se determina el flujo magnético 2 originado por la corriente I2
5. Se compara el sentido de los flujos producidos porambas corrientes y si se suman, se señala con un punto el borne elegido por donde entra la corriente I2, y si se restan, se señala con un punto el borne por donde sale dicha corriente.

1


2
Si en las bobinas acopladas se desconoce la disposición de los arrollamientos, para determinar las marcas de polaridad sepuede emplear un método experimental, como lo muestra la figura (d).







Se coloca una marca arbitraria en un borne de la bobina L11 y se le introduce corriente de una fuente senoidal
Si el borne 2 fuera la marca de polaridad de la bobina L22 se cumpliría:

El signo menos se debe a que la corriente en la bobina L22 sale por la marca, mientras que en la bobina L11 entra por la marca....