circuito magnetico
Páginas: 12 (2872 palabras)
Publicado: 4 de diciembre de 2013
Resumen—El análisis de circuitos magnéticos facilita la solución de problemas y ejercicios con transformadores debido a la similitud y analogía con los circuitos eléctricos, es decir, existen configuraciones en serie y en paralelo de las reluctancias, lo mismo que ocurre con las resistencias además podemos aplicar principios como el de superposición o leyes como la de ohm ya que hay unaequivalencia.
Palabras Claves—Reluctancia, flujo magnético, fuerza magneto motriz, curva de histéresis, densidad de campo magnético, intensidad de campo magnético.
[1] INTRODUCCION
EL termino circuito magnético es debido a la similitud que existe entre este y un circuito eléctrico, el circuito magnético es una equivalencia de un transformador ideal, en la tabla 1 vemos las equivalencias con uncircuito eléctrico.
TABLA I
ANALOGIA ENTRE VARIABLES
Fuerza magneto motriz ,fmm
Fuerza electro motriz, V
Flujo magnético, φ
Corriente eléctrica, i
Reluctancia, R
Resistencia, Ω
Permeabilidad, µ
Conductividad, ρ
Densidad de campo M, B
Densidad de corriente, J
Intensidad de campo M, H
Intensidad de campo, E
Además de tener estas equivalencias debemos tener unas consideracionesespeciales al momento de hacer el modelo del circuito magnético.
El área transversal del núcleo magnético es constante.
La longitud del núcleo es la longitud media del mismo.
No hay pérdidas de flujo magnético.
El flujo se concentra en su totalidad en el núcleo magnético.
La permeabilidad del material es constante.
En la figura (1) vemos una comparación entre un circuito magnético y uncircuito eléctrico.
Figura 1. Analogía entre circuito magnético y eléctrico.
Para realizar el circuito magnético debemos primero definir las medidas físicas del núcleo, como lo son, la longitud media L y el área transversa A, en caso de haber un entre hierro G debemos conocer sus medidas AG y LG, así como también debemos conocer la permeabilidad del núcleo ferromagnético, que por lo general esde unos miles a decenas de miles se denomina permeabilidad relativa µr, la permeabilidad del entre hierro es la del vacío µ0. Las ecuaciones que empleamos para encontrar inicialmente la reluctancia tanto del núcleo como la del entre hierro son:
En donde las ecuaciones (1) y (2) nos muestran los cálculos de las reluctancias R del núcleo ferromagnético y la reluctancia del entre hierroRG, notamos que la reluctancia del entre hierro es mucho mayor que la del entre hierro, es lógico ya que para el flujo magnético φ es más difícil seguir el camino del entre hierro, al igual que en un circuito eléctrico al encontrase con una resistencia de gran valor, la corriente presenta más oposición a su paso.
Como lo vemos en la figura (1) la analogía entre los circuitos nos permitecalcular el flujo magnético si conocemos el valor de la fuerza magneto motriz fmm y de la reluctancia.
En la ecuación (3) vemos que el valor de la fmm la obtenemos si conocemos el número de espiras N de la bobina y de la corriente que circula por la misma. Conociendo el valor de la fmm podemos conocer el valor del flujo φ a través del circuito magnético.
La ecuación (4) nos determinael valor del flujo como lo hacíamos para encontrar la corriente en un circuito magnético, también cabe notar que en la ecuación (4) aparece el valor de la reluctancia del entre hierro RG, este valor solo está presente si el circuito magnético tiene entre hierro.
Otra característica que tiene el circuito magnético es que al igual que el circuito magnético, sus reluctancias en serie se suman deforma directa y sus reluctancias en paralelo se suman como los inversos de sus reluctancias.
Las ecuaciones (5) y (6) nos muestran esas operaciones, cabe aclarar que al igual que en los circuitos eléctricos los modelos en serie y paralelo se solucionan de igual manera en un circuito magnético.
Otro aspecto que consideramos, es que, en un circuito magnético con reluctancias en...
Resumen—El análisis de circuitos magnéticos facilita la solución de problemas y ejercicios con transformadores debido a la similitud y analogía con los circuitos eléctricos, es decir, existen configuraciones en serie y en paralelo de las reluctancias, lo mismo que ocurre con las resistencias además podemos aplicar principios como el de superposición o leyes como la de ohm ya que hay unaequivalencia.
Palabras Claves—Reluctancia, flujo magnético, fuerza magneto motriz, curva de histéresis, densidad de campo magnético, intensidad de campo magnético.
[1] INTRODUCCION
EL termino circuito magnético es debido a la similitud que existe entre este y un circuito eléctrico, el circuito magnético es una equivalencia de un transformador ideal, en la tabla 1 vemos las equivalencias con uncircuito eléctrico.
TABLA I
ANALOGIA ENTRE VARIABLES
Fuerza magneto motriz ,fmm
Fuerza electro motriz, V
Flujo magnético, φ
Corriente eléctrica, i
Reluctancia, R
Resistencia, Ω
Permeabilidad, µ
Conductividad, ρ
Densidad de campo M, B
Densidad de corriente, J
Intensidad de campo M, H
Intensidad de campo, E
Además de tener estas equivalencias debemos tener unas consideracionesespeciales al momento de hacer el modelo del circuito magnético.
El área transversal del núcleo magnético es constante.
La longitud del núcleo es la longitud media del mismo.
No hay pérdidas de flujo magnético.
El flujo se concentra en su totalidad en el núcleo magnético.
La permeabilidad del material es constante.
En la figura (1) vemos una comparación entre un circuito magnético y uncircuito eléctrico.
Figura 1. Analogía entre circuito magnético y eléctrico.
Para realizar el circuito magnético debemos primero definir las medidas físicas del núcleo, como lo son, la longitud media L y el área transversa A, en caso de haber un entre hierro G debemos conocer sus medidas AG y LG, así como también debemos conocer la permeabilidad del núcleo ferromagnético, que por lo general esde unos miles a decenas de miles se denomina permeabilidad relativa µr, la permeabilidad del entre hierro es la del vacío µ0. Las ecuaciones que empleamos para encontrar inicialmente la reluctancia tanto del núcleo como la del entre hierro son:
En donde las ecuaciones (1) y (2) nos muestran los cálculos de las reluctancias R del núcleo ferromagnético y la reluctancia del entre hierroRG, notamos que la reluctancia del entre hierro es mucho mayor que la del entre hierro, es lógico ya que para el flujo magnético φ es más difícil seguir el camino del entre hierro, al igual que en un circuito eléctrico al encontrase con una resistencia de gran valor, la corriente presenta más oposición a su paso.
Como lo vemos en la figura (1) la analogía entre los circuitos nos permitecalcular el flujo magnético si conocemos el valor de la fuerza magneto motriz fmm y de la reluctancia.
En la ecuación (3) vemos que el valor de la fmm la obtenemos si conocemos el número de espiras N de la bobina y de la corriente que circula por la misma. Conociendo el valor de la fmm podemos conocer el valor del flujo φ a través del circuito magnético.
La ecuación (4) nos determinael valor del flujo como lo hacíamos para encontrar la corriente en un circuito magnético, también cabe notar que en la ecuación (4) aparece el valor de la reluctancia del entre hierro RG, este valor solo está presente si el circuito magnético tiene entre hierro.
Otra característica que tiene el circuito magnético es que al igual que el circuito magnético, sus reluctancias en serie se suman deforma directa y sus reluctancias en paralelo se suman como los inversos de sus reluctancias.
Las ecuaciones (5) y (6) nos muestran esas operaciones, cabe aclarar que al igual que en los circuitos eléctricos los modelos en serie y paralelo se solucionan de igual manera en un circuito magnético.
Otro aspecto que consideramos, es que, en un circuito magnético con reluctancias en...
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