acoples magneticos

Acoplamiento magnético _Rev2005

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ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO
Realizado por: Ing. Marcos Deorsola
Editado por : Ing. Augusto Casino
Revisión 2005 por : Ing. Pablo Morcelle del Valle

5.7 CIRCUITOS ACOPLADOS MAGNÉTICAMENTE - CIRCUITOS EQUIVALENTES
ELÉCTRICOS
5.7.1 Introducción
Como se ha visto la circulación de corriente por una bobina devanada en un núcleo de hierro determina un
flujomagnético en el mismo y otro en el aire. De esta manera, las líneas de inducción en el núcleo (en mayor
cantidad por unidad de superficie que en el aire) pueden atravesar una segunda bobina devanada también en
el núcleo y sin contacto conductivo con la primera, causante del fenómeno magnético.
Si la corriente productora del flujo magnético es variable en el tiempo, también lo será el campomagnético y
en consecuencia se inducirá en la segunda bobina una tensión de las mismas características físicas que la
autoinducida en la primera, según lo establece la ley de Faraday.
En la situación descripta, la vinculación entre la tensión productora de corriente en el primer bobinado y la
tensión inducida en bornes del segundo bobinado no se realiza a través de ningún medio conductivo. Larelación entre las anteriores tensiones se consigue mediante el flujo magnético que por inducirlas determina
que los circuitos de esta naturaleza se denominen justamente acoplados inductivamente o simplemente
acoplados.
5.7.2 Ecuaciones magnéticas
El circuito de la Fig.(1) muestra lo dicho. Cualquiera de los inductores puede ser considerado causa según el
análisis hecho, sin embargo es usual queel indicado con (1) (es decir el de la izquierda) sea el identificado
como el promotor del fenómeno.

Fig.(1)

En consecuencia en bornes (1) una tensión u1 fija la circulación de i1, la que a su vez produce un flujo
magnético total φ1. Como ya se dijo una parte del flujo atraviesa la bobina (2) y el restante solamente
circunda la bobina (1) sin afectar a la otra. Este detalle está indicadocon las líneas punteadas en la Fig. (1) y
se sintetiza en:
φ1 = φ11 + φ12
Ec.(1)
φ1 : Flujo que pasa por la N1 espiras de L1.
φ11: La parte del anterior que afecta sólo a L1 también denominando flujo propio.
φ12: La parte que producida en (1) alcanza a L2 llamado flujo concatenado ó también flujo mutuo.
Excitando el circuito eléctrico de la derecha, es decir el (2), sucede exactamente lomismo pero en sentido
causa-efecto de (2) a (1), de modo que con sólo intercambiar los subíndices resulta:
φ 2 = φ 22 + φ 21
Ec.(2)

Ing. Marcos Deorsola
Prof. Tit de Teoría de Circuitos I y de Electrotecnia y Electrónica
Departamento de Electrotecnia
Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional de La Plata

Ing. Augusto Cassino
Ay. Dipl. de Teoría de Circuitos I
Departamento deElectrotecnia
Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional de La Plata

Ing. Pablo Morcelle del Valle
Prof. Adj. de Electrotecnia y Electrónica
Departamento de Electrotecnia
Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional de La Plata

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Si por ambos circuitos circula corriente la situación magnética cambia en el sentido que cada bobina es
afectada además por elflujo creado por ella misma, por el producido por la otra y que alcanza a ésta.

Fig.(2)

Se aprecia en la Fig.(2) que se han indicado tanto φ12 y φ21. El resultado magnético final resulta el siguiente:

φ1 = φ11 + φ 21 + φ12
φ 2 = φ 22 + φ 21 + φ12

Ec.(3)

En las Ecs.(3) φ11 y φ22 son los mismos que en las Ecs.(1) y (2) ya que estos dos valores de flujos son los
producidos por cadauna de las corrientes en las respectivas bobinas sin afectar a la otra.
Por otra parte se verifica que existe un flujo resultante mutuo para las dos bobinas dado por:

φ12 + φ 21 = φ 21 + φ12 = φ M
Por supuesto debe entenderse, respecto de φM, que este resulta como suma "algebraica" de los flujos; es
decir nada impide que φ21 represente un flujo magnético cuyas líneas se oponen a la...