EC 2111 Clase 8 Circuitos Magnéticos – Prof Manuel Rivas pdf
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(2) 23/05/2012. . Distribución de flujo magnético para un imán permanente. . Distribución del flujo para dos polos adyacentes y opuestos. 3. Circuitos Magnéticos. . Distribución del flujo para dos polos adyacentes y similares. . Efecto de una muestra ferromagnética sobre la distribución del flujo de un imán permanente. 4. Circuitos Magnéticos. EC2111. EC2111. 2.
(3) 23/05/2012. . Efecto de un blindaje magnético sobre la distribución del flujo. . Líneas de flujo magnético alrededor de un conductor de corriente (regla de la mano derecha). 5. Circuitos Magnéticos. EC2111. . Distribución del flujo de una bobina de una sola vuelta. . Distribución del flujo de una bobina de muchas vueltas. 6. Circuitos Magnéticos. EC2111. 3.
(4) 23/05/2012. . Electroimán. . Determinación de la dirección del flujo para un electroimán. 7. . 8. Circuitos Magnéticos. EC2111. Aplicaciones de los efectos magnéticos. Circuitos Magnéticos. EC2111. 4.
(5) 23/05/2012. . Densidad de flujo B. B . Wb m2. A. teslas(T). La permeabilidad es una medida de la facilidad que se establecen líneas de flujo magnético de un material o. 4 10 7 Wb / A m. r o. 9. . . 10. Circuitos Magnéticos. EC2111. Materiales Magnéticos: materiales de los que surgen líneas de flujo con gran facilidad y tienen una alta permeabilidad Materiales Diagmagnéticos: permeabilidades ligeramente menores que las del espacio libre Materiales Paramagnéticos: permeabilidades ligeramente mayores que las del espacio libre Materiales Ferromagnéticos: permeabilidades muy superiores que las del espacio libre. Circuitos Magnéticos. EC2111. 5.
(6) 23/05/2012. . Para el núcleo de la figura, determine la densidad de flujo B en teslas. . Aplicando las ecuaciones vistas, se tiene que:. B. A. 6 10 5 Wb 1.2 10 3 m 2. 5 10 2 T. Circuitos Magnéticos. 11. EC2111. . Para el núcleo de la figura, si la densidad de flujo B es 1.2 T y el área A es .25 in2, determine el flujo que pasa por el núcleo. . Aplicando las ecuaciones vistas, se tiene que:. 1m 39.37in B A. 0.25in 2. 1.613 10 4 m 2. (1.2T)(1.61310 4m 2 ). 1.936 10 4 Wb 12. Circuitos Magnéticos. EC2111. 6.
(7) 23/05/2012. . Componentes de una fuerza magnetomotriz. . La resistencia que presenta un material al paso de las líneas de campo magnético se denomina Reluctancia. Re. . A. At / Wb. Circuitos Magnéticos. 13. . l. EC2111. Fuerza magnetomotriz (Fmm)de un circuito magnético es la “presión” que hay que ejercer sobre un material para hacer pasar las líneas de flujo dentro de él La fuerza magnetizadora (H) es la cantidad de fuerza magnetomotriz por unidad de longitud. Fm m Re. Fmm. H. 14. N I At. Fmm l. N I l. At / m. Circuitos Magnéticos. EC2111. 7.
(8) 23/05/2012. . 15. . 16. Variación de la permeabilidad ( ) respecto a la fuerza magnetizadora (H). Circuitos Magnéticos. EC2111. Curva normal de magnetización para tres materiales ferromagnéticos. Circuitos Magnéticos. EC2111. 8.
(9) 23/05/2012. . Vista ampliada de la curva normal de magnetización para tres materiales ferromagnéticos ◦ Sheet steel (acero laminado) ◦ Cast steel (acero fundido) ◦ Cast iron (hierro fundido). 17. Circuitos Magnéticos. EC2111. . Definición de los componentes de un transformador. . La bobina a la que se le aplica la fuente de alimentación se le denomina primario y la bobina a la que se le aplica la carga se conoce como secundario. 18. Circuitos Magnéticos. EC2111. 9.
(10) 23/05/2012. . Transformador con núcleo de hierro. . La proporción de los voltajes inducidos es igual a la proporción de las vueltas correspondientes. 19. . Ep. Np. Es. Ns. Circuitos Magnéticos. Las corrientes del primario y del secundario de un transformador se relacionan mediante la relación inversa del número de vueltas. Ip . . Is. Ns Np. Si le aplicamos a un transformador una entrada senoidal, se tiene que:. Ep. 4.44fNp. m. Es. 4.44fNs. m. La relación de transformación es:. a 20. EC2111. Np Ns. Circuitos Magnéticos. EC2111. 10.
(11) 23/05/2012. . Para el transformador de la figura, determine el flujo máximo y el número de vueltas del secundario. Circuitos Magnéticos. 21. . Aplicando las ecuaciones vistas, se tiene que:. Ep. 4.44 N p f. m. Ep m. m. 22. EC2111. 200V (4.44)(50t )(60Hz ). 4.44 N p f 15.02Wb. Ep. Np. Es. Ns. Ns. Np. Ns. 600t. Es Ep. (50t ). 2400V 200V. Circuitos Magnéticos. EC2111. 11.
(12) 23/05/2012. . La impedancia vista desde el circuito del primario es igual al cuadrado de la impedancia presente en el secundario. Vg VL Ip Is. Zp. 1 a. ZL. VL Is. Zp. a 2 ZL. Vg VL I p Is. 23. . 24. Vg. a. a2. Ip. Circuitos Magnéticos. EC2111. Para el transformador mostrado en la figura, determine la magnitud de la corriente en el primario, el voltaje aplicado a través del primario y la resistencia de entrada del transformador. Circuitos Magnéticos. EC2111. 12.
(13) 23/05/2012. . Aplicando las ecuaciones vistas, se tiene que:. Ip Is. Ns Np. Ip. Is. Ip. 12.5mA. Ns Np. VL. Is ZL. VL. 200V. 26. 5t 40t. (100mA)(2K ). Circuitos Magnéticos. 25. . (100mA). EC2111. Aplicando las ecuaciones vistas, se tiene que:. Vg. Np. VL. Ns Np. Vg. VL. Vg. 1600V. Zp. a 2 ZL. Zp. 128k. Ns. (200V). 40t 5t. (8) 2 2k. Circuitos Magnéticos. EC2111. 13.
(14) 23/05/2012. . 27. . 28. Modelo no idealizado del transformador. Circuitos Magnéticos. EC2111. Modelo simplificado del transformador. Circuitos Magnéticos. EC2111. 14.
(15) 23/05/2012. . 29. . 30. Tipos y símbolos de los transformadores. Circuitos Magnéticos. EC2111. Construcción de los transformadores. Circuitos Magnéticos. EC2111. 15.
(16) 23/05/2012. . Aspecto físico de los transformadores. Circuitos Magnéticos. 31. . Devanados con diferentes coeficientes de acoplamiento. ep. Np. ep. Lp. d. p. dt dIp. dt d m Ns dt. es m. 32. EC2111. p. es. Ns. d dt. p. k. Circuitos Magnéticos. m p. EC2111. 16.
(17) 23/05/2012. . 33. . 34. La inductancia mutua entre dos bobinas es proporcional al cambio instantáneo en el flujo que enlaza a una bobina producida por un cambio instantáneo en la corriente a través de otra bobina. es. kN s. M. Ns. M. Np. d. p. M. k L p Ls. d m di p. es. M. d. ep. dt. p. dis Circuitos Magnéticos. di p. dt di M s dt. EC2111. Para el transformador de la figura, determine la inductancia mutua M, calcule el voltaje inducido e p si el flujo magnético cambia a una velocidad de 450 Wb/s, defina el voltaje inducido es para la misma velocidad de cambio definida en le punto anterior y encuentre los voltajes inducidos e p y es si la corriente ip cambia a la velocidad de 0.2 A/ms. Circuitos Magnéticos. EC2111. 17.
(18) 23/05/2012. . 35. . 36. Aplicando las ecuaciones se tiene que:. M. k L p Ls. ep. Np. es. kN s. ep. Lp. es. M. d. p. dt d dt. di p dt di p dt. 0.6 (200mH)(800mH) (50)(450Wb / s). p. 240mH. 22.5V. (0.6)(100)(450Wb / s). 27V. (200mH)(0.2A / ms). 40V. (240mH)(0.2A / ms). 48V. Circuitos Magnéticos. EC2111. Bobinas mutuamente acopladas conectadas en serie. Circuitos Magnéticos. EC2111. 18.
(19) 23/05/2012. . Para dos bobinas conectadas en serie que comparten los mismos enlaces de flujo, se tiene que:. e1. L1. i1. i2. e1 e1. di1 dt i. M12. di di M12 dt dt di (L1 M12 ) dt L1. Circuitos Magnéticos. 37. . 38. di 2 dt. EC2111. Para dos bobinas conectadas en serie que comparten los mismos enlaces de flujo, se tiene que:. e2. (L 2. M12 ). eT. e1 e 2. eT. (L1 M12 ). eT. (L1 L 2. LT. L1 L 2. di dt. di di (L 2 M12 ) dt dt di 2M12 ) dt 2M12 Circuitos Magnéticos. EC2111. 19.
(20) 23/05/2012. . 39. . 40. Bobinas mutuamente acopladas conectadas en serie con una inductancia mutua negativa. LT. L1 L 2 2M12. M12. 1 (L T 4. LT ). Circuitos Magnéticos. EC2111. Regla del punto: si la corriente entra por el punto para las dos boninas, la inductancia mutua es positiva. Si la corriente en una de las bobinas entra por el punto y en la otra sale por el punto, la inductancia mutua es negativa.. Circuitos Magnéticos. EC2111. 20.
(21) 23/05/2012. . 41. . 42. Definición del signo de M para las bobinas de transformador mutuamente acopladas. Circuitos Magnéticos. EC2111. Determine la inductancia total de las bobinas en serie mostradas en la figura. Circuitos Magnéticos. EC2111. 21.
(22) 23/05/2012. . Aplicando las ecuaciones vistas, se tiene que:. L1 M12 M13 L 2 M12 M 23 L3 M 23 M13. 43. . 44. LT. (L1 M12 M13 ) (L 2. M12 M 23 ) (L3 M 23 M13 ). LT. L1 L 2 L3 2M12 2M13 2M 23. LT. 26H. Circuitos Magnéticos. EC2111. Análisis Introductorio de Circuitos. Robert Boylestad. Editorial Pearson.. Circuitos Magnéticos. EC2111. 22.
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