Medida de inductancia mutua en un circuito acoplado

MEDIDA DE LA INDUCTANCIA MUTUA EN UN CIRCUITO ACOPLADO
MEDIDA DE LA INDUCTANCIA MUTUA EN UN CIRCUITO ACOPLADO

PROFESOR: Ing. EMILIO MARCELO BARRETO

10/11/2011

PROFESOR: Ing. EMILIO MARCELO BARRETO

10/11/2011

ÍNDICE


OBJETIVOS ………………………………………..………………….2
EQUIPOS Y MATERIALES…………………………………………..2
FUNDAMENTO TEÓRICO…………………………………………....4PROCEDIMENTO……………………………………………….……..….12
CUESTIONARIO……………………………………………………………16
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………..…….………19
BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………20

MEDIDA DE LA INDUCTANCIA MUTUA EN UN CIRCUITO ACOPLADO

I. OBJETIVOS
* Analizar y evaluar el acoplamiento magnético que existe en un circuito acoplado.
* Determinar el coeficiente de acoplamiento magnético“K” y el coeficiente de inducción mutua “M” en dicho circuito.

II. ELEMENTOS A UTILIZAR

* 1 Autotransformador de 250V – 6 Amp.

* 1 Amperímetro de 0.06/0.3/1.5 amp. (A)

* 1 Vatímetro 5 amp. – 220V.

* 3 Multímetros.

* 1 Transformador 1ø de potencia 220/110v.

* 1 interruptor bipolar (S).

* Cables de conexión.

III. FUNDAMENTO TEÓRICOAutoinducción

Si la corriente que circula por una bobina varía en el transcurso del tiempo, también lo hace el flujo magnético que lo abraza, induciéndose en él una F.E.M. (fuerza electro motriz) inducida.
L = K
L : Coeficiente de autoinducción del element
Para una bobina de N espiras, la F.E.M .inducida es:

Inducción Mutua

Si i1(t) es variable también lo es el flujo ø1establecido:
ø11 = flujo de perdida
ø12 = flujo remanente es el que atraviesa también a la bobina 2
ø1 = ø 11 + ø 12

La tensión inducida en la bobina 2 viene dada por la Ley de Faraday:

Como ø 12 está relacionado con la corriente i1, N2 es proporcional a la variación de i1 con el tiempo

M = coeficiente de inducción mutua entre dos bobinas (Henrios).

Entonces:


Ecuación para unconjunto de bobinas devanada sobre un mismo núcleo de hierro con una relación no lineal entre el flujo y la corriente.
Si el medio de acoplo de las bobinas es el aire, la relación entre el flujo y la corriente es lineal y la inducción mutua es:

El acoplamiento mutuo es bilateral y se obtienen análogos resultados si por la bobina 2 circula una corriente i2 variable con el tiempo. Entonces losflujos son ø 2, ø 21, ø 22 y la tensión inducida en los bornes de la bobina 1 es V1.

Con lo que las ecuaciones se transforman respectivamente en:

Coeficiente de acoplamiento magnético K

El flujo de acoplamiento depende de la separación y orientación de los ejes de las bobinas y de la permeabilidad magnética del medio.
La fracción del flujototal que abraza o acopla a las dos bobinas se llama coeficiente de acoplamiento K


M se puede expresar en función de las autoinducciones L1 y L2



Sabemos que:
y



Análisis de circuitos acoplados magnéticamente

1. Flujos Magnéticos Aditivos:

Fasorialmente:

2. Flujos Magnéticos Sustractivos:Corriente Natural:

Se denomina así a la corriente que circula por una malla acoplada magnéticamente y que carece de fuente de tensión
El sentido de la corriente natural viene dado por la Ley de Lenz, que establece que la polaridad de la tensión inducida debe ser tal que si se cierra el circuito secundario, debe originar un flujo que se oponga al flujo principal creado por la corriente primaria.Para poner los puntos en el circuito se procede de la siguiente manera:
1. Por punto en el bobinado uno, en el lugar por donde ingresa la corriente i1.
2. Establecer el sentido del flujo
3. Establecer el sentido del flujo en sentido opuesto al flujo
4. Aplicando la regla de la mano derecha establecer el sentido de la corriente i2 y poner punto en el bobinado 2 en el lado...