Competencia 3
Circuitos Acoplados Magnéticamente

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Temas

 Principios y conceptos relacionados.
 Análisis de Circuitos Magnéticos.
 Circuitos Equivalentes.
 El transformador ideal.

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Principios y conceptos relacionados

 La base del electromagnetismo son los imanes.
 Son elementos con la propiedad de atraer algunos
metales.
 La fuerza q ejercen en esos materiales se llama fuerza
magnética y al espacio de acción se le conoce como
campo magnético.

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Principios y conceptos relacionados
Campo magnético y líneas de flujo magnético.

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Principios y conceptos relacionados
 Flujo magnético.  Unidad: Weber (Wb)
 1 Wb = 108 líneas de fuerza o flujo magnético
 1 Wb = 100 líneas

 Densidad de flujo magnético B, Unidad: Tesla (T, SI);
gauss (cgs)
 𝐵=

∅
𝐴

 1 T = 1 Wb/m2
 104 gauss = 1 T

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García

A=área transversal del campo
Principios y conceptos relacionados
 Materiales ferromagnéticos.
Fe, Ni, Co y aleaciones (acero,
por ejemplo).
 Recibe 13.000 litros de agua
por minuto para impedir que
se sobrecaliente
 La corriente eléctrica que lo
alimenta alcanza los 160.000
A.
 Instalado en el Laboratorio
Nacional de Altos Campos
Magnéticos de la Universidad
Estatal de Florida.
 Opera a 25 teslas.


http://pensarparacrear.blogspot.mx/2
011/08/el-electroiman-mas-potentedel-mundo-el.html

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Principios y conceptos relacionados

 Electromagnetismo.
 Campo electromagnético
 Regla de la mano
derecha.

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Principios y conceptos relacionados

 Propiedades electromagnéticas
 Permeabilidad, . Unidad: Wb/At*m
 Permeabilidad del vacío

 Permeabilidad relativa𝜇 𝑟 =
 Reluctancia R =

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García

𝑙
𝜇𝐴

𝜇
𝜇0

Unidad

𝐴𝑡
𝑊𝑏
Principios y conceptos relacionados

 Fuerza magnetomotriz

F =N*i= ϕ*R
 Intensidad de campo magnético

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García

𝐻=

𝐹𝑚
𝑙
Dispositivos electromagnéticos

 Solenoide

 Válvula solenoide

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Dispositivos electromagnéticos

 Relevadores

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García

 Bocinas o altavoz
Dispositivos electromagnéticos

 Instrumentos de
medición

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Principios y conceptos relacionados

 Histéresis

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García

 Retentividad
 Capacidad para
mantener la
magnetización.
Inducción electromagnética

Movimiento
relativo

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García

Voltaje
inducido
𝑣 𝑖𝑛𝑑 = 𝐵𝑙𝑣

Corriente
inducida
Inducción electromagnética

 Ley de Faraday
 Observaciones:
 La cantidad de voltaje inducido en una bobina es directamente
proporcional a la rapidez de cambio del campo magnético con
respecto a la bobina.
 La cantidad de voltaje inducido en una bobina es directamente
proporcional al número de vueltas de la bobina.

 𝒗 𝒊𝒏𝒅 = 𝑵

𝒅∅
𝒅𝒕

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Inducción electromagnética

 Ley de Lenz
 Cuando la corriente q pasa a través de una bobina cambia,
se crea un voltaje inducido a consecuencia del campo
electromagnético cambiante y la polaridad de dicho voltaje
es tal q se opone al cambio de corriente

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Inducción electromagnética

 Inductancia (autoinductancia), L, unidad H
𝑑𝑖
𝑣 𝑖𝑛𝑑 = 𝐿
𝑑𝑡
 Material del núcleo
 Longitud
 Área transversal

 Resistencia del devanado
 Capacitancia del devanado

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Inducción electromagnética

 Inducción mutua

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
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.
Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Convención de los puntos

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Conexiones en serie

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Ejemplo de circuitos acoplados
magnéticamente

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Circuitos equivalentes

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Analogía entre circuitos magnéticos
y eléctricos

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
Analogía
Circuito magnético

Control 2 Ing. Fany Rodríguez García

Circuito eléctrico

Competencia 3

  • 1.
    Competencia 3 Circuitos AcopladosMagnéticamente Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 2.
    Temas  Principios yconceptos relacionados.  Análisis de Circuitos Magnéticos.  Circuitos Equivalentes.  El transformador ideal. Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 3.
    Principios y conceptosrelacionados  La base del electromagnetismo son los imanes.  Son elementos con la propiedad de atraer algunos metales.  La fuerza q ejercen en esos materiales se llama fuerza magnética y al espacio de acción se le conoce como campo magnético. Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 4.
    Principios y conceptosrelacionados Campo magnético y líneas de flujo magnético. Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 5.
    Principios y conceptosrelacionados  Flujo magnético.  Unidad: Weber (Wb)  1 Wb = 108 líneas de fuerza o flujo magnético  1 Wb = 100 líneas  Densidad de flujo magnético B, Unidad: Tesla (T, SI); gauss (cgs)  𝐵= ∅ 𝐴  1 T = 1 Wb/m2  104 gauss = 1 T Control 2 Ing. Fany Rodríguez García A=área transversal del campo
  • 6.
    Principios y conceptosrelacionados  Materiales ferromagnéticos. Fe, Ni, Co y aleaciones (acero, por ejemplo).  Recibe 13.000 litros de agua por minuto para impedir que se sobrecaliente  La corriente eléctrica que lo alimenta alcanza los 160.000 A.  Instalado en el Laboratorio Nacional de Altos Campos Magnéticos de la Universidad Estatal de Florida.  Opera a 25 teslas.  http://pensarparacrear.blogspot.mx/2 011/08/el-electroiman-mas-potentedel-mundo-el.html Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 7.
    Principios y conceptosrelacionados  Electromagnetismo.  Campo electromagnético  Regla de la mano derecha. Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 8.
    Principios y conceptosrelacionados  Propiedades electromagnéticas  Permeabilidad, . Unidad: Wb/At*m  Permeabilidad del vacío  Permeabilidad relativa𝜇 𝑟 =  Reluctancia R = Control 2 Ing. Fany Rodríguez García 𝑙 𝜇𝐴 𝜇 𝜇0 Unidad 𝐴𝑡 𝑊𝑏
  • 9.
    Principios y conceptosrelacionados  Fuerza magnetomotriz F =N*i= ϕ*R  Intensidad de campo magnético Control 2 Ing. Fany Rodríguez García 𝐻= 𝐹𝑚 𝑙
  • 10.
    Dispositivos electromagnéticos  Solenoide Válvula solenoide Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 11.
    Dispositivos electromagnéticos  Relevadores Control2 Ing. Fany Rodríguez García  Bocinas o altavoz
  • 12.
    Dispositivos electromagnéticos  Instrumentosde medición Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 13.
    Principios y conceptosrelacionados  Histéresis Control 2 Ing. Fany Rodríguez García  Retentividad  Capacidad para mantener la magnetización.
  • 14.
    Inducción electromagnética Movimiento relativo Control 2Ing. Fany Rodríguez García Voltaje inducido 𝑣 𝑖𝑛𝑑 = 𝐵𝑙𝑣 Corriente inducida
  • 15.
    Inducción electromagnética  Leyde Faraday  Observaciones:  La cantidad de voltaje inducido en una bobina es directamente proporcional a la rapidez de cambio del campo magnético con respecto a la bobina.  La cantidad de voltaje inducido en una bobina es directamente proporcional al número de vueltas de la bobina.  𝒗 𝒊𝒏𝒅 = 𝑵 𝒅∅ 𝒅𝒕 Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 16.
    Inducción electromagnética  Leyde Lenz  Cuando la corriente q pasa a través de una bobina cambia, se crea un voltaje inducido a consecuencia del campo electromagnético cambiante y la polaridad de dicho voltaje es tal q se opone al cambio de corriente Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 17.
    Inducción electromagnética  Inductancia(autoinductancia), L, unidad H 𝑑𝑖 𝑣 𝑖𝑛𝑑 = 𝐿 𝑑𝑡  Material del núcleo  Longitud  Área transversal  Resistencia del devanado  Capacitancia del devanado Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 18.
    Inducción electromagnética  Inducciónmutua Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 19.
    Convención de lospuntos 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. Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 20.
    Convención de lospuntos Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 21.
    Conexiones en serie Control2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 22.
    Ejemplo de circuitosacoplados magnéticamente Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 23.
    Circuitos equivalentes Control 2Ing. Fany Rodríguez García
  • 24.
    Analogía entre circuitosmagnéticos y eléctricos Control 2 Ing. Fany Rodríguez García
  • 25.
    Control 2 Ing.Fany Rodríguez García
  • 26.
    Analogía Circuito magnético Control 2Ing. Fany Rodríguez García Circuito eléctrico