Laboratorio Nucleo Hierro

ÍNDICE

Objetivos 3
Materiales 4
Fundamento Teórico 6
Procedimiento 10
Hoja de Datos…………………………………………………………………………..12
Cuestionario 13
Conclusiones 18
Recomendaciones…………………………………………………………….………..19

Bibliografía……………………………………………………………………………..20

Anexos………………………………………………………………………………….21

OBJETIVOS

* Determinar experimentalmente las características de magnetización delmaterial ferromagnético.
* Observar el lazo de histéresis dinámico y la forma de onda de la corriente excitación del reactor.
* Efectuar la separación de perdidas en el núcleo.

MATERIALES

* 1 Reactor de núcleo de hierro con sus datos de placa.
* 1 Auto transformador variable 220V – 6A – 60Hz.

* 1 Resistencia de 60KΩ (R2).
* 1 Reóstato de 4.5Ω (R1).

* 1Condensador de 20uF ó 2x40uf.
* 1 Amperímetro de 2A ac. FLUKE 41 digital EXTECH Instruments.
* 1 Voltímetro de 150/300 V.A.C. FLUKE 41 digital CE modelo TM-135.
* 1 Vatímetro de 120 W FLUKE 41.

* 1 Osciloscopio con dos puntas de prueba con acceso vertical y horizontal.

FUNDAMENTO TEORICO

REACTOR CON NUCLEO DE HIERRO
Un reactor es un dispositivo que genera inductancia paraobtener reactancias inductivas. Su construcción consiste en una bobina enrollada sobre un núcleo de material ferromagnético, este núcleo hace que la bobina al ser recorrido por una intensidad de corriente alterna (I) obtenga altas inductancias con dimensiones reducidas, tal como se muestra en la siguiente figura.

En el reactor distinguimos:
Reactancia inductiva: I(t) = Φ(t)Inductancia : L
Frecuencia angular : Φd(t)
Numero de espiras : N (t)
de la bobina
Corriente de excitación : I 
Voltaje de alimentación: V (t) = E
Flujo magnético : Φ (t)
Flujo de dispersión: Φd(t)núcleo
Despreciando la resistencia de la bobina y el flujo de dispersión se cumple V(t) ≈ E(t) , y por
la ley de Faraday:

Con lo cual el voltaje eficaz inducido en el reactor(E) es:
Fuerza Magnetomotriz (fmm)
En la figura anterior, el flujo magnético es creado por N espiras del alambre, por las que circula la corriente I amperes, produciendo entonces una fuerza magnetomotriz dadapor:

Donde:
fmm: fuerza magnetomotriz en Amp*vuelta
N : numero de espiras
I: corriente en Amp

Fuerza Magnetizadora o intensidad de campo magnético (H)
Se define como la fuerza magnetomotriz por unidad de longitud del camino, es decir:

Donde:
H : fuerza magnetizadora en Amp*vuelta/m
fmm: fuerza Magnetomotriz en Amp*vuelta
l: longituddel camino m.

Permeabilidad (μ)
La permeabilidad es equivalente a la conductividad en los circuitos eléctricos y está definida por la relación:
Donde:
μ: permeabilidad magnética
B: densidad de flujo (weber/m2)
H: fuerza magnetizadora
Si el núcleo es de aire, entonces H es numéricamente igual a la densidad de flujo B. ()La permeabilidad en el hierro no es constante, varía con el flujo. La relación entre B, H y μ se muestra en las curvas de B-H del hierro. El valor de μ en un determinado punto de la curva, es el valor de B dividido por el de H en dicho punto.
Generalmente los materiales de hierro tienen valores de μ altos, esto implica que el hierro tiene elevada conductividad, o baja "resistencia" al flujomagnético. El hierro es un "buen conductor magnético". En el lado opuesto tenemos al aire, que tiene baja conductividad, y por lo tanto alta "resistencia", el aire es un "mal conductor magnético".
B
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