Cuando dos inductores están en proximidad, el flujo magnético de uno induce una tensión en el otro, un fenómeno llamado inductancia mutua. La inductancia mutua se define como la capacidad de un inductor para inducir un voltaje en otro inductor cercano y depende de factores como la proximidad, el núcleo y el devanado de las bobinas. Los circuitos acoplados magnéticamente pueden almacenar energía cuya cantidad depende del coeficiente de acoplamiento entre las bobinas.

1. Circuitos acoplados
magnéticamente
18 de septiembre de 2012
Ing. Jesús Eduardo Hinojos Ramos

2. Inductancia mutua
Cuando dos inductores (bobinas) están en proximidad
estrecha entre sí, el flujo magnético causado por la
corriente en una de ellas se relaciona con la otra, lo que
induce tensión en ésta última.
Este fenómeno se conoce como Inductancia Mutua y
está definido como:
La capacidad de un inductor para inducir un voltaje en
un inductor cercano, su unidad es el Henry (H).

3. 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.

4. Como se define
De acuerdo con la Ley de Faraday.
El voltaje inducido es proporcional al número de vueltas y a la
tasa de cambio del flujo magnético en el tiempo.

5. Como se define
Pero el cambio en el flujo se debe al cambio en la corriente,
así que se reescribe la ecuación:
ó

6. Considerando 2 inductores

7. Considerando 2 inductores

8. Convención de los puntos
Si la corriente entra a la terminal marcada de una bobina, la
polaridad de referencia para el voltaje mutuo es positiva en
la terminal marcada de la segunda bobina.
Si la corriente sale de la terminal marcada de una bobina, la
polaridad de referencia de el voltaje mutuo en la segunda
es negativa en la terminal marcada de la segunda bobina.

9. Convención de los puntos

10. Conexiones en serie

11. Ejemplo

12. Ejemplo 2

13. Ejemplo 3

14. Último ejemplo
Energía almacenada en la bobina:

15. Energía almacenada y acoplamiento

16. Energía almacenada y acoplamiento
Coeficiente de
acoplamiento

17. 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, el
núcleo, la orientación y el devanado.

18. Transformadores

19. Transformador Lineal
Se le llama así al transformador cuyas bobinas están devanadas
en un material lineal magnéticamente, es decir, que su
permeabilidad magnética sea constante.
Entre éstos materiales están: Aire, plástico, baquelita, madera,
entre otros.

20. Impedancia reflejada.
Analizando por LVK el siguiente circuito
Obtenemos:

21. Impedancia reflejada.
Reescribimos la ecuación 1 en términos de I1
Éste término es la impedancia reflejada
La impedancia de entrada es: