INDUCTORES ACOPLADOS MAGNETICAMENTE
Páginas: 7 (1582 palabras)
Publicado: 10 de diciembre de 2013
Abstract: The following preliminary report discloses the preparation of practice relating to the study of magnetically coupled circuits. Various methods for the characterization of a transformer is present. And finally in the list of equipment, tools and components to properly develop the practice is presented.
Key words- Magnetic induction, Maxwell laws, hysteresis,self-inductance, mutual inductance..
I. INTRODUCCIÓN
Algunos de los principios y leyes de la física, en particular la física electromagnética tienen ciertas aplicaciones directas a la solución de problemas y creación de elementos que funcionan por medio de la inducción magnética, ésta junto con las leyes de maxwell básicas se aplican a elementos como transformadores los cuales son empleados para construirmaquinas eléctricas, las cuales son ampliamente utilizadas para la generación, transmisión y distribución de energía eléctrica. La idea de este laboratorio es vincular los conocimientos teóricos del electromagnetismo y ponerlos a prueba mediante pruebas como polaridad relativa en los inductores o el cálculo de inductancias propias. Adicionalmente a esto, emplearemos amplificadores operacionalespara amplificar una señal AC a baja frecuencia.
II. Objetivos
Hallar la relación entre la tensión en el primario y la tensión en el secundario.
Implementar un método para encontrar las inductancias propias y las inductancias mutuas de un transformador
Hallar experimentalmente la polaridad relativa de un transformador.
Determinar la curva de histéresis del núcleo de un transformador através de mediciones de voltaje y de corriente.
Obtener las curvas de histéresis del núcleo del transformador
Amplificar una señal AC de baja frecuencia (menos de 100 KHz) usando amplificadores operacionales.
III. Marco teórico
A continuación se presentan una serie de conceptos que son esenciales al momento de desarrollar la práctica.
Impedancia
Se define como la razón entreel voltaje fasorial y la corriente fasorial, denotada por la letra Z [2]. Así:
El uso de la impedancia facilita la solución de circuitos excitados sinodalmente, por medio de algebra compleja, del mismo modo que se resolvieron los circuitos resistivos [2].
A continuación se muestran las impedancias de una resistencia, un inductor y un capacitor, respectivamente:
Ley deAmpere
Establece la existencia de un campo magnético producido por una fuente de campo eléctrico variable con el tiempo. Matemáticamente esto se ve así para una intensidad de campo magnético H y una densidad de flujo eléctrico D:
Ley de Faraday
Establece que una fuente de campo eléctrico puede ser un campo magnético variable con el tiempo. Se conoce como la ley de inducción parauna intensidad de campo eléctrico E y una densidad de campo magnético B:
Polaridad aditiva y sustractiva
El enrollamiento de la bobina secundaria de un transformador puede estar dispuesto en igual sentido u opuesto al del devanado primario dependiendo de las especificaciones de fábrica. Esto lleva a que las corrientes de primario y secundario vayan en sentidos iguales u opuestos. De lasafirmaciones anteriores nacen los conceptos de polaridad aditiva o polaridad sustractiva.
Al tener polaridad aditiva los flujo magnéticos en el primario y en el secundario se suman, mientras en polaridad sustractiva los flujos magnéticos van en direcciones contrarias y se restan.
Histéresis Magnética
La histéresis es un fenómeno muy frecuente en la naturaleza y no solo se limita afenómenos electromagnéticos, pues por definición es la tendencia de un material a conservar propiedades adquiridad mediante un estímulo exterior. Por ejemplo, para observar la histéresis magnética sobre un núcleo magnético, se somete este a un campo magnético creciente, lo que hará que los dipolos magnéticos del material se orienten en la dirección del campo hasta que el material se satura,...
Abstract: The following preliminary report discloses the preparation of practice relating to the study of magnetically coupled circuits. Various methods for the characterization of a transformer is present. And finally in the list of equipment, tools and components to properly develop the practice is presented.
Key words- Magnetic induction, Maxwell laws, hysteresis,self-inductance, mutual inductance..
I. INTRODUCCIÓN
Algunos de los principios y leyes de la física, en particular la física electromagnética tienen ciertas aplicaciones directas a la solución de problemas y creación de elementos que funcionan por medio de la inducción magnética, ésta junto con las leyes de maxwell básicas se aplican a elementos como transformadores los cuales son empleados para construirmaquinas eléctricas, las cuales son ampliamente utilizadas para la generación, transmisión y distribución de energía eléctrica. La idea de este laboratorio es vincular los conocimientos teóricos del electromagnetismo y ponerlos a prueba mediante pruebas como polaridad relativa en los inductores o el cálculo de inductancias propias. Adicionalmente a esto, emplearemos amplificadores operacionalespara amplificar una señal AC a baja frecuencia.
II. Objetivos
Hallar la relación entre la tensión en el primario y la tensión en el secundario.
Implementar un método para encontrar las inductancias propias y las inductancias mutuas de un transformador
Hallar experimentalmente la polaridad relativa de un transformador.
Determinar la curva de histéresis del núcleo de un transformador através de mediciones de voltaje y de corriente.
Obtener las curvas de histéresis del núcleo del transformador
Amplificar una señal AC de baja frecuencia (menos de 100 KHz) usando amplificadores operacionales.
III. Marco teórico
A continuación se presentan una serie de conceptos que son esenciales al momento de desarrollar la práctica.
Impedancia
Se define como la razón entreel voltaje fasorial y la corriente fasorial, denotada por la letra Z [2]. Así:
El uso de la impedancia facilita la solución de circuitos excitados sinodalmente, por medio de algebra compleja, del mismo modo que se resolvieron los circuitos resistivos [2].
A continuación se muestran las impedancias de una resistencia, un inductor y un capacitor, respectivamente:
Ley deAmpere
Establece la existencia de un campo magnético producido por una fuente de campo eléctrico variable con el tiempo. Matemáticamente esto se ve así para una intensidad de campo magnético H y una densidad de flujo eléctrico D:
Ley de Faraday
Establece que una fuente de campo eléctrico puede ser un campo magnético variable con el tiempo. Se conoce como la ley de inducción parauna intensidad de campo eléctrico E y una densidad de campo magnético B:
Polaridad aditiva y sustractiva
El enrollamiento de la bobina secundaria de un transformador puede estar dispuesto en igual sentido u opuesto al del devanado primario dependiendo de las especificaciones de fábrica. Esto lleva a que las corrientes de primario y secundario vayan en sentidos iguales u opuestos. De lasafirmaciones anteriores nacen los conceptos de polaridad aditiva o polaridad sustractiva.
Al tener polaridad aditiva los flujo magnéticos en el primario y en el secundario se suman, mientras en polaridad sustractiva los flujos magnéticos van en direcciones contrarias y se restan.
Histéresis Magnética
La histéresis es un fenómeno muy frecuente en la naturaleza y no solo se limita afenómenos electromagnéticos, pues por definición es la tendencia de un material a conservar propiedades adquiridad mediante un estímulo exterior. Por ejemplo, para observar la histéresis magnética sobre un núcleo magnético, se somete este a un campo magnético creciente, lo que hará que los dipolos magnéticos del material se orienten en la dirección del campo hasta que el material se satura,...
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