Inductancia Mutua

INDUCTANCIA MUTUA
Una corriente que fluye en una bobina establece un campo magnético entorno a la misma y alrededor también de una segunda bobina cercana. El flujo variable en el tiempo que rodea la segunda bobina produce una tensión en las terminales de esta última proporcional a la tasa de cambio en el tiempo de la corriente que fluye por la primera bobina. Considerando 2 bobinas L1 Y L2podemos denotar que:
V2(t)=M21 di1(t)/dt
M21 indica que se produce una respuesta de tensión en L2 a raíz de una fuente de corriente en L1. Si se invierte el sistema, tenemos:
V1(t)=M12 di2(t)/dt
Podemos decir que M12=M21=M, la existencia del acoplamiento mutuo entre las 2 bobinas se indica mediante una flecha doble. La inductancia mutua se mide en henrys, y al igual que la resistencia, lacapacitancia es una cantidad positiva
La inductancia mutua depende de la disposición geométrica entre ambos. Se puede observar si los circuitos están separados, flujo será pequeño y la inductancia mutua también lo será. Podemos calcular la inductancia mutua de dos solenoides concéntricos de espiras apretadas.
COEFICIENTE DE ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO
Cuando el flujo magnético de una bobina alcanza a otrase dice que ambas bobinas están acopladas magnéticamente. Este acoplamiento a menudo es no deseado pero en ocasiones es aprovechado como ocurre por ejemplo en los transformadores. En las bobinas acopladas existen dos tipos de inductancias: la debida al flujo de una bobina sobre otra, denominada inductancia mutua y la debida al propio flujo, denominada auto inductancia.
El grado con el cual M seacerca a su valor máximo se describe mediante el coeficiente de acoplamiento, definido como: K=M/L1L2
Los valores más grandes del coeficiente de acoplamiento se obtienen con bobinas que están físicamente más próximas, mismas que se devanan u orientan para proporcionar un flujo magnético común mayor, o que se les provee con una trayectoria común a través de un material que sirve para concentrar ylocalizar el flujo magnético (un material de alta permeabilidad). Las bobinas que tienen un coeficiente de acoplamiento cercano a la unidad se dice que están estrechamente acoplados.
La energía total se determina sumando la energía almacenada en cada inductor la cual tiene tres componentes independientes puesto que se sabe que dos bobinas están acopladas magnéticamente.
Puede definirse como elencadenamiento del flujo producido en un circuito por la corriente de un ampere en otro circuito.
REGLA DE LOS PUNTOS
La polaridad relativa en el caso de tensiones de inducción mutua se puede determinar partiendo de esquemas del núcleo en el que se vean los sentidos de los devanados, pero éste no es un método práctico. En cada bobina se marca un punto en los terminales que tienen la mismapolaridad instantánea, considerando solamente la inducción mutua. Por tanto, para aplicar esta notación hay que saber a qué terminal de las bobinas se asigna el punto. Hay que determinar, además, el signo asociado con la tensión en la inducción mutua cuando se escriben las ecuaciones en las corrientes de malla. Para asignar los puntos a un par de bobinas acopladas se elige un sentido para la corrienteen una de ellas y se coloca un punto en el terminal por el que la corriente entra en el arrollamiento. Aplicando la regla de la mano derecha se determina el flujo correspondiente. En la segunda bobina, según la ley de Lenz, el flujo ha de oponerse al creado por la variación de la corriente. Utilizando nuevamente la regla de la mano derecha se determina el sentido de la corriente natural, colocandoel otro punto en el terminal por el que dicha corriente sale del arrollamiento.
Para determinar el signo de la tensión de inducción mutua en las ecuaciones de las corrientes de malla se utiliza la regla de los puntos, que dice:
1. Si las dos corrientes supuestas, entran o salen de las bobinas acopladas por los terminales con punto, los signos de los términos en M son los mismos que los de...