circuito acoplado.doc

7/27/2019 circuito acoplado.doc

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INTRODUCCION

Primero que todo se tiene que tener en cuenta el concepto de campo magnético el cual se

produce por el flujo de corriente a través de un conductor, ya sea de CA o CD se genera

este a través de él. En el contexto de los circuitos. Uno se refiere a menudo al flujo

magnético a través de un lazo de alambre, que no es más que la componente normal

promedio del campo magnético que emana del lazo. Multiplicada por el área del mismo.

Cuando un campo magnético variable en el tiempo generado por un lazo penetra un

segundo lazo, se induce una tensión entre los extremos de este último. Este fenómeno se

ve muy seguido en un elemento pasivo de los circuitos el cual es la inductancia. En los

circuitos acoplados magnéticamente se habla es de “autoinductancia” la cual es una

medida de la oposición a un cambio de corriente de un inductor o bobina que

almacena energía en presencia de un campo magnético, y se define como la relación

entre el flujo magnético () y la intensidad de corriente eléctrica (I) que circula por la bobina

y el numero de vueltas (N) en el devanado. De esto se derivan otros aspectos de estos

circuitos lo cual se nombran y se definen en el informe.

RESUMEN

En este informe se reconoce y se deducen las diferentes ecuaciones las cuales se

relacionan los diferentes parámetros de los circuitos acoplados magnéticamente, esto se

consigue teniendo en cuenta toda la teoría vista en clase la cual se muestra en el marco

teórico y seguidamente se ratifica experimentalmente en el laboratorio creando diferentes

montajes ( Sin núcleo, con núcleo y núcleo cerrado) con tres valores de inductancia,

seguidamente se hace un montaje de un circuito acoplado magnéticamente incluyendo

una carga resistiva capacitiva, de esta manera se puede hacer un análisis con los datos

teóricos y experimentales para después poder concluir los objetivos que se proponen al

comienzo de este informe.

OBJETIVO GENERAL

Esta práctica tiene por objeto conocer y analizar los diferentes aspectos y el manejo de

los circuitos acoplados magnéticamente. Reconocer y encontrar las variables que estos

presentan con la ayuda de la teoría y la practica en el laboratorio de allí se concluye la

importancia de estos circuitos y sus beneficios en el campo del ingeniero electricista.



OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Reconocer el valor de la inductancia mutua en cada montaje y así conocer el

factor de acoplamiento de estos.

• Identificar los componentes de un circuito acoplado magnéticamente en sus

diferentes montajes (sin núcleo, con núcleo y con núcleo cerrado) como sus

voltajes y las corrientes que circulan por estos.

• Reconocer las ventajas y las desventajas de cada montaje variando el valor de las

inductancias y el numero de vueltas, mirando las diferencias con el factor de

acoplamiento.

MARCO TEORICO

No hay un dispositivo tal que sea un “inductor mutuo”, pero el principio constituye

la base de un dispositivo muy importante: el transformador, que consta de dos

bobinas de alambre separadas por una pequeña distancia y se utiliza, por lo

común, para convertir las tensiones de CA en valores mayores y menores según la

aplicación. Todo aparato eléctrico requiere corriente de CD para opera, aunque los

enchufes en una toma de corriente de pares de CA emplean un transformador

para ajustar los niveles de tensión antes de la rectificación.

ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO

Cuando el flujo magnético de una bobina alcanza a otra, se dice que ambas

bobinas están acopladas magnéticamente. Este acoplamiento a menudo es no

deseado, pero en ocasiones es aprovechado, como ocurre por ejemplo en

los transformadores. En bobinas acopladas, existen dos tipos de inductancia: la

debida al flujo de una bobina sobre otra, denominada inductancia mutua, y la

debida al propio flujo, denominada autoinductancia. Para diferenciar la inductancia

y la inductancia mutua, se suele designar con L y M respectivamente.



INDUCTANCIA MUTUA

Cuando dos inductores (bobinas) están aproximadas estrechas entre si, el flujo

magnético causado por la corriente en una de ellas se relaciona con la otra, lo que

induce tensión en esta última. Este fenómeno se reconoce como inductancia

mutua y está definido como: la capacidad de un inductor para inducir un voltaje en

un inductor cercano, su unidad es 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.

De acuerdo con la ley de Faraday, el voltaje inducido es proporcional al número de

vueltas y a la tasa de cambio de flujo magnético en el tiempo.

Pero el cambio de flujo se debe al cambio en la corriente, así que se reescribe la

ecuación:



CONVERSIÓN DE 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 es la segunda es negativa en la terminal marcada de

la segunda bobina.

Conversion de puntos:

Energía almacenada y acoplamiento:



Acoplamiento:

K indica la fracción de flujo que enlaza a un inductor con el otro si:

K=1 Acoplamiento perfecto.

K< 0.5 Acoplamiento holgado.

K >0.5 Acoplamiento estrecho.

K depende de la proximidad de las bobinas, el núcleo, la orientación y el

devanado.

TRANSFORMADOR LINEAL

Se le llama asi al transformador cuyas bobinas estan devanadas en un material

lineal magneticamente , es decir, que su permeabilidad magnetica sea constante.

Entre estos materiales estan: Aire, platico, baquelita, madera, entre otros.



Impedancia reflejada:

Analizando por la LVK en el siguiente circuito:

Reescribiendo la ecuación 1 en términos de I1 la impedancia de entrada es la mostrada

en el círculo rojo:

DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO A REALIZAR:

Reconociendo todo lo visto en la teoría para la práctica de laboratorio se realizara el

siguiente procedimiento.

1) Se realizaran 3 montajes diferentes (sin núcleo, con núcleo, con núcleo cerrado)con 3 diferentes valores de inductancias y diferentes números de vueltas de esta

manera se determinan unas tablas las cuales contienen el valor de el voltaje de

entrada y de salida respecto a cada montaje con sus respectivas inductancias.



2) Se realiza un montaje con núcleo y con núcleo cerrado con 6 bobinas de

diferentes valores, determinando un voltaje de entrada único en una inductancia,

tomando valores de voltaje de salida en las diferentes inductancias para así

determinar el valor de la inductancia mutua y el coeficiente de acoplamiento.

3) Se monta un circuito para simular un amplificador ideal con una carga capacitiva

resistiva para determinar los valores de la corriente y los voltajes determinando el

valor del coeficiente de acoplamiento de este arreglo.

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