Documents

Acoplamiento Magnetico 10 - Informe c.i

Description
ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO PRACTICA # 10: OBJETIVO: Utilizando un par de inductancias de iguales características y acopladas magnéticamente, determinar la inductancia propia, inductancia mutua y polaridades relativas. SUSTENTACION TEORICA: LEY DE FARADAY La ley de Faraday1 relaciona a los campos eléctrico y magnético, y predice la existencia de campos eléctricos que no se relacionan con fuerzas conservativas. La figura muestra una distancia variable entre un imán recto y una espira de alambre; la co
Categories
Published
of 11
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Share
Transcript
  ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO PRACTICA # 10:OBJETIVO : Utilizando un par de inductancias de iguales características y acopladasmagnéticamente, determinar la inductancia propia, inductancia mutua y polaridadesrelativas.  SUSTENTACION TEORICA:LEY DE FARADAY La ley de Faraday 1 relaciona a los campos eléctrico y magnético, y predice la existenciade campos eléctricos que no se relacionan con fuerzas conservativas.La figura muestra una distancia variable entre un imán recto y una espira de alambre; lacorriente en la espira se mide con un galvanómetro. I indGNS Cambia la distancia entre el imán y la espiraHay corriente inducida en la espira sólo cuando hay movimiento, o, con más propiedad,cuando cambia el flujo magnético a través de la espira. Un movimiento más rápido, osea, un flujo más rápidamente variable, ocasiona mayor corriente que uno más lento. Lasiguiente figura muestra un interruptor cerrado en el circuito de la espira. Aparece unacorriente, momentáneamente, en la segunda espira. DC I indGI Se cierra el interruptor Para la siguiente figura, se varía la distancia entre una espira por la cual pasa unacorriente, y otra espira, aparece una corriente en la segunda espira. DC I indGI Cambia la distancia entre las dos espirasMientras tanto, la siguiente figura muestra que cuando se hace cambiar una orientaciónentre una espira con corriente y una segunda espira, aparece una corriente en la segundaespira. Nótese que es el cambio, no sólo del campo magnético, sino del flujo magnético,lo que induce una corriente. DC I indGI La ley de Faraday, que resume sus hallazgos, dice que la rapidez de cambio, conrespecto al tiempo, y con signo negativo, del flujo magnético a través de una superficie, 1 FARADAY, Michael (1791-1867). Químico y Físico. Sentó las bases para la aplicación de la electricidad. Introdujoel concepto de campo eléctrico, así como el de líneas de fuerza para representarlo.  φ B , es igual a una fuerza electromotriz alrededor de un circuito cerrado que limita a lasuperficie.La fuerza electromotriz o fem, es un cambio de potencial eléctrico; esto es, una integralde línea de un campo eléctrico. En este caso, nos interesa la integral de línea siguiendouna trayectoria cerrada: ∫  ⋅= ds E   fem  E  = Campo eléctrico.Esta integral de línea, y en realidad, cualquier integral de línea, debe incluir unaespecificación del sentido en el cual avanzamos por la línea; el siguiente gráficomuestra la orientación de la superficie que abarca la espira y queda especificada por laley de la mano derecha.Dirección de unelemento de superficierodeado de una espiraADirección de la integralde líneaEl enunciado preciso de la ley de Faraday de la inducción es: dt d ds E   fem B φ  −=⋅= ∫  En ella, φ B , el flujo magnético a través de la superficie, S, que abarca la espira: φ   B =   ∫∫ B ×  dA S  Donde: dA = es un elemento de superficie   B = Campo magnético 1.LEY DE LENZ Sabemos que las corrientes producen campos magnéticos, y la corriente inducida noes la excepción. Si empleamos la regla de la mano derecha, podemos ver que elcampo magnético producido por la corriente inducida, se dirige hacia arriba, a travésde la trayectoria que se muestra en la siguiente figura: II  Esta trayectoria tiende a aumentar el flujo magnético a través de la espira. En efecto, lacorriente inducida se trata de oponer al flujo en disminución que lo causo. El análisis dela ley de Faraday indica que siempre es cierto que la corriente inducida tiende a evitar   que el flujo cambie. Esta forma de pensar acerca de la ley de Faraday, es un principiogeneral que se llama  Ley de Lenz    2    propuesta por Heinrich Emil Lenz .  Dice: “Las corrientes inducidas producen campos magnéticos que se tratan de oponer a los cambios de flujo que las inducen”. La ley de Lenz es muy útil para determinar la dirección de una corriente inducida.Aunque esto se puede llevar a cabo con la ley de Faraday, es muy fácil cometer error designo. La ley de Lenz nos ayuda a evitar tales errores.2. INDUCTANCIA PROPIA E INDUCTANCIA MUTUA . 2.1.Inductancia propia (Autoinductancía) Como el campo magnético que se establece alrededor de un alambre que conduce unacorriente i es proporcional a i, el flujo magnético a través de un circuito también es proporcional a L. L se denomina inductancia. La inductancia está definida como laconcatenación de flujo magnético por unidad de corriente eléctrica. did did  L ψ λ  ==  Donde: λ    = ψ  = Concatenación de flujo. λ  = ψ  = N  φ  Donde:  N  →    # de espiras φ    →  Flujo magnético de acoplamiento. did  N  L φ  ⋅= Según las leyes de Faraday (Ley de inducción electromagnética) y la ley de Lenz, elvoltaje autoinducido en el inductor, viene expresado por: t  N   fem ∆∆= φ    d  φ  diV   L = N ----; V   L = L --dt dt d  φ  di di d  φ   N --- = L --- ; V   L = - --- = - N ----dt dt dt dt  Donde el signo negativo indica que el voltaje inducido tiene polaridad opuesta al voltajeaplicado, que es el responsable del incremento de corriente.Si  N  φ  = λ  = ψ  y la corriente se refieren al mismo sistema físico, al parámetro “L” sedefine como autoinductacia o inductancia propia. 2.2.Inductancia mutua 2 H. F. E. Lenz (1804-64) fue un físico alemán que sin conocer los trabajos de Faraday y Henry, repitió casisimultáneamente muchos de sus descubrimientos . La ley que lleva su nombre constituye una regla útil para conocer el sentido de una fem inducida.  Veamos los dos circuitos adyacentes de la figura. Si circula una corriente i 1 por elcircuito 1, y otra i 2 por el circuito 2, hay un flujo magnético )1(  B φ  , a través del área delcircuito 1, expresado por: 21211)1( i M i L  B += φ  El primer término se debe a la corriente que pasa por el circuito 1, y la constante de proporcionalidad, L1, es la autoinductancia de ese circuito. El segundo término se debea la corriente que pasa por el circuito 2, y la constante  M  12 es la inductancia mutua delcircuito 1 debida al circuito 2. Por lo tanto está ecuación define la inductancia del mediomutua. Tanto L1 como  M  12 depende tan solo de la geometría y, como veremos, delmedio en el cual está el circuito. Las inductancias no dependen de las corrientesmismas. DC  R 1  E  2  E  1  I  1 DC  R 2  I  2  B 1  B 2 Ahora consideremos el siguiente circuito:i1  φ 1 ã  N1N2 +V1 L1L2 V2  φ 21Donde: φ 1 = Flujo total producido en el inductor L1 φ 12 = Flujo de acoplamiento que concatena al inductor L2Entonces: d  ψ  1 d  φ  1 di1V  1 = ----- = -N  1 ----- = -L 1 ----dt dt dt d  ψ  2 d  φ  21 di1V  1 = ----- = -N   2 ----- = M   21 ----dt dt dt  Por lo tanto: d  φ  21 M21 = N2 ------di1

NONATA

Jul 31, 2017

Indicador Aroon

Jul 31, 2017
Search
Tags
Related Search
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks
SAVE OUR EARTH

We need your sign to support Project to invent "SMART AND CONTROLLABLE REFLECTIVE BALLOONS" to cover the Sun and Save Our Earth.

More details...

Sign Now!

We are very appreciated for your Prompt Action!

x