CUESTIONARIO

1. Defina la Ecuacin de voltaje inducido.Elvoltaje inducido(mal llamado fuerza electromotriz: FEM) (representado V) es toda causa capaz de mantener unadiferencia de potencialentre dos puntos de un circuito abierto o de producir unacorriente elctricaen un circuito cerrado. Es una caracterstica de cadagenerador elctrico. Con carcter general puede explicarse por la existencia de un campo electromotor Vcuya circulacin,V, define el voltaje inducido del generador.El voltaje inducido (o de induccin) en un circuito cerrado es igual a la variacin del flujo de induccindel campo magntico que lo atraviesa en la unidad de tiempo, lo que se expresa por la frmula V(Ley de Faraday). A esta ley se le aade un signo "-" que indica que el sentido del Vinducido es tal que se opone al descrito por la ley de Faraday. A pesar de que lo nico que cambia es el signo, esta "nueva" ley recibe el nombre deLey de Lenz: (V).Cuando los cambios en el flujo son infinitamente pequeos y suceden en intervalos de tiempo tambin infinitamente pequeos tenemos que la Ley de Faraday es:VY por consiguiente la Ley de Lenz queda como:V2. Qu es la corriente de magnetizacin?

Cuando una fuente de potencia de ca se conecta a un transformador, como se muestra en la figura 1, fluye una corriente en su circuito primario,aun cuando su circuito secundario est en circuito abierto. Esta corriente es la corriente necesaria para producir un flujo en el ncleo ferromagntico real. Ella consta de dos componentes:1. La corriente de magnetizacin im, que es la corriente necesaria para producir el flujo en el ncleo del transformador.2. La corriente de prdidas en el ncleo ih+e, que es la corriente necesaria para compensar las prdidas por histresis y corrientes parsitas. La corriente de magnetizacin en el transformador no es sinusoidal. Los componentes de ms alta frecuencia en la corriente de magnetizacin se deben a la saturacin magntica en el ncleo del transformador. Una vez que la intensidad mxima de flujo alcanza el punto de saturacin en el ncleo, un pequeo aumento en la intensidad pico de flujo requiere un aumento muy grande en la corriente de magnetizacin mxima. La componente fundamental de la corriente de magnetizacin retrasa el voltaje aplicado al ncleo en 90. Los componentes de ms alta frecuencia en la corriente de magnetizacin pueden ser ms bien grandes, comparados con la componente fundamental. En general, cuanto ms se impulse un ncleo de transformador hacia la saturacin, tanto ms grandes se volvern los componentes armnicos.La otra componente de la corriente en vaco en el transformador es la corriente necesaria para producir la potencia que compense las prdidas por histresis y corrientes parsitas en el ncleo. Esta es la corriente de prdidas en el ncleo. Supongamos que el flujo en el ncleo es sinusoidal. Puesto que las corrientes parsitas en el ncleo son proporcionales ad/dt, las corrientes parsitas son las ms grandes cuando el flujo en el ncleo est pasando a travs de 0 Wb. La prdida por histresis en no lineal en alto grado, pero tambin es la ms grande mientras el flujo en el ncleo pasa por 0.La corriente total en vaco, en el ncleo, se llama la corriente de excitacin del transformador. Es, simplemente, la suma de la corriente de magnetizacin y la corriente por prdidas en el ncleo:iex=im+ih+e3. Cul es el flujo magntico mximo?

El efecto de saturacin se puede observar ms claramente en lacurva de magnetizacin(tambin llamada curvaBHo curva dehistresis) de una sustancia, en concreto en la regin superior derecha de la curva. Mientras que el campoHse incrementa, el campoBse aproxima a un valor mximo de maneraasinttica. Este valor al cual tiende asintticamente el campoBes el nivel de saturacin de esa sustancia.Estrictamente hablando, por sobre el nivel de saturacin, el campoBcontina aumentando pero de maneraparamagntica, la cual es tres rdenes de magnitud ms pequea que la tasa de aumento ferromagntica observada por debajo del nivel de saturacin. La relacin entre elcampo de magnetizacinHy elcampo magnticoBtambin puede expresarse en trminos depermeabilidad magntica:o en trminos depermeabilidad relativa, dondees lapermeabilidad magntica del vaco. La permeabilidad de los materiales ferromagnticos no es constante, sino que depende deH. En los materiales saturables la permeabilidad relativa se incrementa conH hasta un mximo, y luego mientras el material se aproxima a saturacin, el efecto se invierte y la curva decrece hasta uno. Diferentes materiales poseen diferentes niveles de saturacin. Por ejemplo, las aleaciones de hierro de alta permeabilidad utilizadas en la fabricacin de ncleos de transformadoresalcanzan la saturacin a valores de 1,6 a 2,2Tesla(T),mientras que los imanes deferritasaturan a 0,2 - 0,5 T.Algunas aleaciones demetal amorfosaturan a 1,2-1,3 T.

4. Qu ngulo forman la tensin aplicada y la corriente de magnetizacin?

La componente fundamental de la corriente de magnetizacin retrasa la tensin aplicada al ncleo en 90. 5. Corriente de magnetizacin, corriente de excitacin y corriente de vaco son los mismos?No.La corriente total en vaco, en el ncleo, se llama la corriente de excitacin del transformador. Es, simplemente, la suma de la corriente de magnetizacin y la corriente por prdidas en el ncleo:iex = im + ih+e

6. Cmo son las perdidas en el ncleo?La otra componente de la corriente en vaco en el transformador es la corriente necesaria para producir la potencia que compense las prdidas por histresis y corrientes parsitas en el ncleo. Esta es la corriente de prdidas en el ncleo. Supongamos que el flujo en el ncleo es sinusoidal. Puesto que las corrientes parsitas en el ncleo son proporcionales a df /dt, las corrientes parsitas son las ms grandes cuando el flujo en el ncleo est pasando a travs de 0 Wb. La prdida por histresis es no lineal en alto grado, pero tambin es la ms grande mientras el flujo en el ncleo pasa por 0.7. Qu relacin de transformacin se consigue con la corriente primaria y secundaria? a > 1 La tensin aplicada es superior a la tensin en el secundario, el tipo de transformador es reductor de tensin. a < 1 La tensin aplicada es inferior a la tensin en el secundario, el tipo de transformador es elevador de tensin. a = 1 Las dos tensiones son iguales, y se lo utiliza para aislar tensiones en sistemas de proteccin o medicin.

8. Realice y explique los circuitos equivalentes en trafos, respecto al primario y respecto al secundario. Ejemplos