practica 9

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA
AREA DE CIRCUITOS ELECTRICOS
***INFORME DE CIRCUITOS I***


PRACTICA #: 09 TEMA: ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO.
FECHA DE REALIZACIÓN: 29/10/2013









ESPACIO RESERVADO
FECHA DE ENTREGA: 05/11/2013 FIRMA: _____________________________
RECIBIDO POR:____________________________________________________________
SANCIÓN: ________________________________________________________________

SEMESTRE: 2013-B

TEMA: ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO.
OBJETIVO: Interpretar con la ayuda del ORC el acoplamiento magnético (la geometría) en dos inductancias con núcleo aire. Descubrir la inductancia propia, inductancia mutua y polaridad relativa; en un par deinductancias concéntricas de iguales características y acopladas magnéticamente en una caja didáctica de acoplamiento mutuo.
RESUMEN DEL CUESTIONARIO PREPARATORIO:
Expresiones matemáticas de inductancia propia, inductancia mutua y características de polaridad relativa asociadas a un par de inductores.

Inductancia Propia: Es la relación entre en flujo magnético y la corriente. Depende del número N deespiras y de cómo varía el flujo respecto a la corriente, también depende del tipo de núcleo y de cómo están las espiras.

L=N dφ/dt

Inductancia Mutua: Cuando el flujo magnético a través de un circuito varia con el tiempo debido a corrientes variables en el tiempo en circuitos cercanos se produce una FEM a través de un proceso conocido como INDUCTANCIA MUTUA. Es una característica de loscircuitos, dependiente de la geometría de los mismos.
M=(N_2 φ_12)/I_1

El coeficiente de inducción mutua (M)



Si la corriente 〖 I〗_1varía con el tiempo, a partir de la ley de FARADAY se ve que, la FEM inducida por la bobina 1 en la bobina 2 es.

ε_2=-N_2 (dφ_2)/dt=-N_2 d/dt ((M_12 I_1)/N_2 )
ε_2=-M_12 (dI_1)/dt y ε_1=-M_21 (dI_2)/dt → M_12=M_21

La PolaridadRelativa: La polaridad relativa entre dos bobinas se las determina a través de la regla de la mano derecha, procediendo de la siguiente manera:
Se escoge cualquier terminal de la primera bobina y se le marca este como positivo
Se utiliza la regla de la mano derecha para determinar la dirección del flujo.
Por la ley de Lenz en la otra bobina aparecerá un flujo que se opone al primero en sentidocontrario.
Se vuelve a utilizar la mano derecha para determinar la dirección de la corriente en la segunda bobina a través de la dirección del flujo que se opone al primero.
El terminal por donde salga la corriente determina la otra marca.
Estos son los pasos que determinan la polaridad relativa entre dos bobinas.
Sistema de ecuaciones para la solución de un circuito mixto, que contengapor lo menos 2 bobinas acopladas magnéticamente, además de otros elementos pasivos.




v_1-R_1 i_1-L_1 〖di〗_1/dt-M 〖di〗_2/dt=0

v_2-R_2 i_2-L_2 〖di〗_2/dt-M 〖di〗_1/dt=0

Inductancia equivalente en circuitos en serie acoplados magnéticamente.


v-L_1 di/dt-L_2 di/dt-M di/dt-M di/dt=0


v=(L_1+L_2+2M)di/dt

L_equivalente=L_1+L_2+2M


Resumir las reglas y convenios paradeterminar el tipo de acoplamiento y las marcas de polaridad entre un par de bobinas acopladas.

Para asignar los puntos a un par de bobinas acopladas se elige un sentido para la corriente en una de ellas y se coloca el punto en el terminal por el que la corriente entra en el embobinamiento.
Aplicando la regla de la mano derecha se determina el flujo correspondiente. Ahora, 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, colocando el otro punto en el terminal por el que dicha corriente sale del embobinado.
En cada bobina se marca un punto en los terminales que tienen la misma polaridad instantánea, considerando solamente la inducción mutua. Por...