bioanalisis

CIRCUITOS MAGNÉTICOS
Se denomina circuito magnético a un dispositivo en el cual las líneas de fuerza del campo magnético se hallan canalizadas trazando un camino cerrado. Para su fabricación se utilizan materiales ferro magnéticos, pues éstos tienen una permeabilidad magnética mucho más alta que el aire o el espacio vacío y por tanto el campo magnético tiende a confinarse dentro del material,llamado núcleo. El llamado acero eléctrico es un material cuya permeabilidad magnética es excepcionalmente alta y por tanto apropiada para la fabricación de núcleos.
Un circuito magnético sencillo es un anillo otoro hecho de material ferro magnético envuelto por un arrollamiento por el cual circula una corriente eléctrica. Esta última crea un flujo magnético en el anillo cuyo valor viene dado por:Donde  es el flujo magnético,  es la fuerza magneto motriz, definida como el producto del número de espiras N por la corriente I () y  es la reluctancia, la cual se puede calcular por:

Donde  es la longitud del circuito, medida en metros,  representa la permeabilidad magnética del material, medida en H/m (henrio/metro)y  el Área de la sección del circuito (sección del núcleo magnético,perpendicular al flujo), en metros cuadrados.
Los circuitos magnéticos son importantes en electrotecnia, pues son la base teórica para la construcción de transformadores, motores eléctricos, muchos interruptores automáticos, relés, etc.




Clases de circuitos magnéticos
Homogéneos: una sola sustancia, sección uniforme y sometida a igual inducción en todo su recorrido.
Heterogéneos: variassustancias, distintas secciones o inducciones, o coincidencia de estas condiciones.
Analogías con los circuitos eléctricos
Las leyes de los circuitos magnéticos son formalmente similares a las de los circuitos eléctricos, aunque al contrario que en este último, no hay nada material que circule. Esta analogía entre circuitos eléctricos y circuitos magnéticos se puede explotar para encontrarsoluciones simples para flujos en circuitos magnéticos de considerable complejidad.1 En la siguiente tabla se describen las variables que se comportan de manera análoga en los circuitos magnéticos y eléctricos:
Circuito magnético
Circuito eléctrico
Fuerza magneto motriz
Diferencia de potencial (Tensión eléctrica ó Voltaje)
Flujo magnético
Corriente
Reluctancia
Resistencia
Densidad de flujoDensidad de corriente
Permeabilidad
Conductividad
Excitación magnética
Campo eléctrico

Resolución de circuitos magnéticos
Sistema empírico (utilizando tablas)
Conocida la inducción, B, calcular la intensidad de campo H, mediante tablas y viceversa.

Siendo  las intensidades de campo parciales y  las longitudes del circuito parciales.
Proceso:
Determinar la inducción para cada una de laspartes.
Conocida l y S, determinar las ampervueltas con ayuda de una tabla.
Calcular las ampervueltas parciales para cada tramo.
Calcular las ampervueltas totales sumando los parciales obtenidos.

Sistema teórico
Conocido el flujo, calcular la fuerza magneto motriz () y viceversa.

Se parte del supuesto de que un mismo material tiene un coeficiente de permeabilidad relativo constanteTambién se considera un circuito magnético como heterogéneo cuando en el mismo exista entrehierro; en este caso el coeficiente de permeabilidad relativo del aire es 1.





Ley General del circuito magnético o Ley de Hopkinson
Para el cálculo de un circuito magnético, existe la Ley general del circuito magnético o Ley de Hopkinson, cuya expresión es:


Para su demostración y entendimiento deesta ley, partimos de lo siguiente:
Supongamos que tenemos un toroide o anillo de Rowland de sección uniforme, dentro de él la inducción es:
 

 

. Anillo de Rowland
Fuente: Elaboración propia

Como ya sabes, el flujo magnético es:
 
Por tanto sustituyendo podemos poner:
 
Y jugando con la expresión nos quedaría:
 
Al numerador de la expresión se le denomina fuerza magneto...