Circuitos acoplados magnéticamente
18 de septiembre de 2012
Ing. Jesús Eduardo Hinojos Ramos
Inductancia mutua
Cuando dos inductores (bobinas) están en proximidadestrecha entre sí, el flujo magnético causado por lacorriente en una de ellas se relaciona con la otra, lo queinduce tensión en ésta última.
Este fenómeno se conoce como Inductancia Mutua yestá definido como:
La capacidad de un inductor para inducir un voltaje enun inductor cercano, su unidad es el Henry (H).
Como se define
Se tiene una bobina de N vueltas, cuando una corriente fluye a través de ella, se produce a su alrededor un flujo magnético.
Como se define
De acuerdo con la Ley de Faraday.
El voltaje inducido es proporcional al número de vueltas y a latasa de cambio del flujo magnético en el tiempo.
Como se define
Pero el cambio en el flujo se debe al cambio en la corriente,así que se reescribe la ecuación:
ó
Considerando 2 inductores
Considerando 2 inductores
Convención de los puntos
Si la corriente entra a la terminal marcada de una bobina, lapolaridad de referencia para el voltaje mutuo es positiva enla terminal marcada de la segunda bobina.
Si la corriente sale de la terminal marcada de una bobina, lapolaridad de referencia de el voltaje mutuo en la segundaes negativa en la terminal marcada de la segunda bobina.
Convención de los puntos
Conexiones en serie
Ejemplo
Ejemplo 2
Ejemplo 3
Último ejemplo
Energía almacenada en la bobina:
Energía almacenada y acoplamiento
Energía almacenada y acoplamiento
Coeficiente de acoplamiento
Acoplamiento
k indica la fracción de flujo que enlaza a un inductor con el otro
Si:K=1 Acoplamiento perfecto.K<.5 Acoplamiento holgado.K>.5 Acoplamiento estrecho.
K depende de la proximidad de las bobinas, elnúcleo, la orientación y el devanado.
Transformadores
Transformador Lineal
Se le llama así al transformador cuyas bobinas están devanadasen un material lineal magnéticamente, es decir, que supermeabilidad magnética sea constante.
Entre éstos materiales están: Aire, plástico, baquelita, madera,entre otros.
Impedancia reflejada.
Analizando por LVK el siguiente circuito
Obtenemos:
Impedancia reflejada.
Reescribimos la ecuación 1 en términos de I1
La impedancia de entrada es:
Éste término es la impedancia reflejada