Neumática

Laboratorio Física General II
Práctica: “Inductancia, Inductancia Mutua: Transformadores”
















Contenido
Introducción 3
Objetivos 3
Materiales 3
Marco Teórico 4
Procedimiento 6
Análisis 6
Conclusión 7
Bibliografía 7


















Introducción
Existen fenómenos de inducción electromagnética generados por un circuito sobre símismo llamados de inducción propia o autoinducción; y los producidos por la proximidad de dos circuitos llamados de inductancia mutua.
Objetivos
- Calcular la inductancia y la inductancia mutua de dos bobinas
Materiales
Fuente de voltaje
Cables banana-caimán
Multímetro
Cables banana-banana
Osciloscopio-cables
Protoboard
Bobinas
Nucleo de hierro
Marco TeóricoAutoinducción
Es la producción de una fem en un circuito por la variación de la corriente en ese circuito. La fem inducida siempre se opone al cambio de corriente. La capacidad de una bobina de producir una fem autoinducida se mide con una magnitud llamada inductancia.
La bobina es conocida como autoinductor o simplemente inductor. En muchos circuitos de corriente alterna se utilizan inductores obobinas con el objetivo de producir, en forma deliberada, inductancia en el circuito; cuando ésta posee un gran número de espiras tiene un alto valor de inductancia y en caso contrario su valor es pequeño. Cuanto mayor sea la inductancia, más lentamente se elevará o descenderá la corriente dentro de la bobina.
La unidad de inductancia es el Henry (H), llamada así en honor de Joseph Henry (1797-1878),maestro y físico estadounidense pionero en el estudio del electromagnetismo. Como el fenómeno de la inductancia se debe a que un cambio de corriente en una bobina induce una fem en ella, el Henry se puede definir en términos de la fem inducida por unidad de rapidez de cambio de la corriente. Por lo tanto, la inductancia equivale a un Henry si la rapidez de cambio de la corriente es de un amperepor segundo e induce una fem de un volt. Matemáticamente se expresa:
L=(-ε)/(∆i/∆t)
O bien, si despejamos a la fem inducida queda:
εL=-L ∆i/∆t
Donde L= inductancia expresada en volts-segundo/ampere= Henry (H).
ε=fem inducida medida en volts.
∆i=cambio de la corriente en amperes (A). La letra i indica que es una corriente inducida.
∆t= tiempo en el que se efectúa el cambio en la corrientemedida en segundos (seg).
El signo negativo indica que la fem autoinducida ε es una fuerza electromotriz que se opone al cambio de la corriente.
La forma geométrica de la bobina afecta su inductancia. Por ello, existen inductores de diversos tamaños y formas en los que varía el número de espiras y la longitud del conductor; algunos tienen núcleos de hierro y otros no. Para el caso de una bobinalarga de sección transversal uniforme, la inductancia se calcula con la expresión:
L=μ (N^2 A)/l
Donde L= inductancia de la bobina expresada en henrys (H).
μ= permeabilidad magnética del núcleo medida en webers/ampere-metro (wb/Am).
N= número de espiras de la bobina.
A= área de la sección transversal del núcleo en metros cuadrados (m2).
l=longitud de la bobina en metros. (m).Inductancia mutua
Cuando 2 bobinas se colocan una cerca de la otra, al pasar una corriente i por una de ellas, creará un campo magnético cuyo flujo penetrará a través de la otra, de tal manera que se puede inducir una fem en cada una por el efecto de la otra. La bobina en la que circula la corriente en forma inicial recibe el nombre de bobina primaria y en la que se induce una fem, bobina secundaria.
Lainductancia mutua depende de la geometría de ambos circuitos y de su orientación uno respecto del otro. Es claro que a medida que la separación de los circuitos aumenta, la inductancia mutua disminuye en virtud de que el flujo que enlaza a los circuitos se reduce.

Considere dos bobinas enrolladas en vueltas muy próximas entre sí. La corriente I1 en la bobina 1, que tiene N1 vueltas, crea...