Inductancia mutua
Páginas: 11 (2529 palabras)
Publicado: 28 de junio de 2011
Universidad del Valle. Laboratorio de Circuitos II. Febrero-Junio 2011 .
1
Inductancia Mutua
V. Moreno, D. Acosta.
I.
INTRODUCCIÓN
La bobina o inductor por su forma (espiras de alambre arrollados) almacena energía en forma de campo magnético; Todo cable por el que circula una corriente tiene a su alrededor un campo magnético, al estar el inductor hecho de espiras de cable, elcampo magnético circula por el centro del inductor y cierra su camino por su parte exterior En el inductor con núcleo de aire el valor de la inductancia de esta depende del número de vueltas (espiras), la longitud, el diámetro, el grosor de la espira, etc. Por ello, el valor de la inductancia que se puede obtener es limitado cuando el núcleo es de aire. Para poder incrementar el valor de lainductancia de una bobina se coloca dentro de ella un núcleo metálico de características magnéticas muy especiales, que lo que hacen es reforzar el campo magnético.
II.
DESARROLLO GUÍA
1. Cálculo Inductancia Propia: El circuito montado para realizar la medición de inductancia propia se encuentra en figura 1. Mediante las simulaciones y cálculos teóricos se obtuvo datos para comparar valores conlos medidos durante la práctica; consignando y comparando en las tablas 1 y 2.
Datos de diseño. L sin Núcleo Elemento Vin [v] R [Ω] L [H] VL [v] VRt [v] VR1 [v] VR2 [v] I [A] Teórico 127 200 0,123 28,65 123,6 61,8 61,8 0,618 Simulado 127 200 0,123 28,684 112,9 56,45 56,45 0,618 Práctico 125,5 201,6 0,123 28,31 113,8 57,9 57,98 0,54 Error 1,5 -1,6 0 0,34 9,8 3,9 3,82
Figura 1. Medición deInductancia Propia.
0,078 Tabla1. Inductancia propia sin Núcleo .
Universidad del Valle. Laboratorio de Circuitos II. Febrero-Junio 2011 .
2
Comparando los voltajes medidos en la práctica con los teóricos y simulados; la diferencia es poca, como se puede observar en la columna de error. Lo mismo sucede en ambas tablas de inductancia propia.
L con Núcleo Elemento Vin [v] R [Ω] L [H] VL[v] VRt [v] VR1 [v] VR2 [v] I [A] Teórico 127 200 0,22 48,6 117,2 58,6 58,6 0,586 Simulado 127 200 0,22 48,648 117,312 58,656 58,656 0,586 Práctico 125,5 201,6 0,22 48,31 119,3 59,55 59,85 0,57 Error 1,5 -1,6 0 0,29 -2,1 -0,95 -1,25 0,016
Tabla 2. Inductancia Propia con Núcleo.
Con el uso de los datos anteriores se calcula el valor inductancia de la siguiente manera para la bobina sin núcleoy con núcleo. (1) (2)
Tabla 3 Valor de inductancia calculado.
Teórico Simulado Practico L(sin núcleo) 122.97 mH 123.11mH 139.06mH L(con núcleo) 219.99mH 220.20mH 224.81mH
Error 0.016 4.82E-03
Los datos obtenidos, se puede evidenciar que los valores calculados son cercanos y que la corriente y tensión máximas soportados por los módulos se cumplen. Así, para calcular la Inductancia propiase monta un circuito sencillo, de una fuente, una resistencia y la bobina; calculand o con ellas la caída de tensión en la inductancia y dividiendo entre la frecuencia.
2. Inductancia Mutua: En la segunda parte del laboratorio se realizó el montaje de la figura 2; fijando el voltaje de entrada y se procedió a tomar medidas de corriente y voltajes, en especial la variación del voltaje en lasegunda inductancia, que rota respecto a la primera. Los datos se consignaron en las tablas 4 y 5, puesto que se realizaron mediciones con núcleo y sin núcleo.
Figura 2. Medición Inductancia Mutua
Universidad del Valle. Laboratorio de Circuitos II. Febrero-Junio 2011 .
3
Ángulo K 0º: 1 K 30º: 0,86 K 60º: 0,5 K 90º: 0 0°
30°
60°
90°
Inductancia Mutua sin Núcleo Elemento TeóricoSimulado Vin [v] 127 127 R [Ω] 200 200 L 1 [H] (fija) 0,123 0,123 L 2 [H] (gira) 0,123 0,123 VL1 [v] 28,68 29,21 VL2 [v] 28,68 29,21 VRt [v] 123,7 121,3 I [A] 0,619 0,618 VL1 [v] 28,68 29,21 VL2 [v] 24,84 25,63 VRt [v] 123,7 121,3 I [A] 0,619 0,618 VL1 [v] 28,68 29,21 VL2 [v] 14,34 15,67 VRt [v] 123,7 121,3 I [A] 0,619 0,618 VL1 [v] 28,68 29,21 VL2 [v] 0 0 VRt [v] 123,7 121,3 I [A] 0,619 0,618...
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Inductancia Mutua
V. Moreno, D. Acosta.
I.
INTRODUCCIÓN
La bobina o inductor por su forma (espiras de alambre arrollados) almacena energía en forma de campo magnético; Todo cable por el que circula una corriente tiene a su alrededor un campo magnético, al estar el inductor hecho de espiras de cable, elcampo magnético circula por el centro del inductor y cierra su camino por su parte exterior En el inductor con núcleo de aire el valor de la inductancia de esta depende del número de vueltas (espiras), la longitud, el diámetro, el grosor de la espira, etc. Por ello, el valor de la inductancia que se puede obtener es limitado cuando el núcleo es de aire. Para poder incrementar el valor de lainductancia de una bobina se coloca dentro de ella un núcleo metálico de características magnéticas muy especiales, que lo que hacen es reforzar el campo magnético.
II.
DESARROLLO GUÍA
1. Cálculo Inductancia Propia: El circuito montado para realizar la medición de inductancia propia se encuentra en figura 1. Mediante las simulaciones y cálculos teóricos se obtuvo datos para comparar valores conlos medidos durante la práctica; consignando y comparando en las tablas 1 y 2.
Datos de diseño. L sin Núcleo Elemento Vin [v] R [Ω] L [H] VL [v] VRt [v] VR1 [v] VR2 [v] I [A] Teórico 127 200 0,123 28,65 123,6 61,8 61,8 0,618 Simulado 127 200 0,123 28,684 112,9 56,45 56,45 0,618 Práctico 125,5 201,6 0,123 28,31 113,8 57,9 57,98 0,54 Error 1,5 -1,6 0 0,34 9,8 3,9 3,82
Figura 1. Medición deInductancia Propia.
0,078 Tabla1. Inductancia propia sin Núcleo .
Universidad del Valle. Laboratorio de Circuitos II. Febrero-Junio 2011 .
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Comparando los voltajes medidos en la práctica con los teóricos y simulados; la diferencia es poca, como se puede observar en la columna de error. Lo mismo sucede en ambas tablas de inductancia propia.
L con Núcleo Elemento Vin [v] R [Ω] L [H] VL[v] VRt [v] VR1 [v] VR2 [v] I [A] Teórico 127 200 0,22 48,6 117,2 58,6 58,6 0,586 Simulado 127 200 0,22 48,648 117,312 58,656 58,656 0,586 Práctico 125,5 201,6 0,22 48,31 119,3 59,55 59,85 0,57 Error 1,5 -1,6 0 0,29 -2,1 -0,95 -1,25 0,016
Tabla 2. Inductancia Propia con Núcleo.
Con el uso de los datos anteriores se calcula el valor inductancia de la siguiente manera para la bobina sin núcleoy con núcleo. (1) (2)
Tabla 3 Valor de inductancia calculado.
Teórico Simulado Practico L(sin núcleo) 122.97 mH 123.11mH 139.06mH L(con núcleo) 219.99mH 220.20mH 224.81mH
Error 0.016 4.82E-03
Los datos obtenidos, se puede evidenciar que los valores calculados son cercanos y que la corriente y tensión máximas soportados por los módulos se cumplen. Así, para calcular la Inductancia propiase monta un circuito sencillo, de una fuente, una resistencia y la bobina; calculand o con ellas la caída de tensión en la inductancia y dividiendo entre la frecuencia.
2. Inductancia Mutua: En la segunda parte del laboratorio se realizó el montaje de la figura 2; fijando el voltaje de entrada y se procedió a tomar medidas de corriente y voltajes, en especial la variación del voltaje en lasegunda inductancia, que rota respecto a la primera. Los datos se consignaron en las tablas 4 y 5, puesto que se realizaron mediciones con núcleo y sin núcleo.
Figura 2. Medición Inductancia Mutua
Universidad del Valle. Laboratorio de Circuitos II. Febrero-Junio 2011 .
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Ángulo K 0º: 1 K 30º: 0,86 K 60º: 0,5 K 90º: 0 0°
30°
60°
90°
Inductancia Mutua sin Núcleo Elemento TeóricoSimulado Vin [v] 127 127 R [Ω] 200 200 L 1 [H] (fija) 0,123 0,123 L 2 [H] (gira) 0,123 0,123 VL1 [v] 28,68 29,21 VL2 [v] 28,68 29,21 VRt [v] 123,7 121,3 I [A] 0,619 0,618 VL1 [v] 28,68 29,21 VL2 [v] 24,84 25,63 VRt [v] 123,7 121,3 I [A] 0,619 0,618 VL1 [v] 28,68 29,21 VL2 [v] 14,34 15,67 VRt [v] 123,7 121,3 I [A] 0,619 0,618 VL1 [v] 28,68 29,21 VL2 [v] 0 0 VRt [v] 123,7 121,3 I [A] 0,619 0,618...
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