Ley de Faraday

Cualquier cambio del entorno magnético en que se encuentra una bobina de cable, originará un "voltaje" (una fem inducida en la bobina). No importa como se produzca el cambio, el voltaje será generado en la bobina. El cambio se puede producir por un cambio en la intensidad del campo magnético, el movimiento de un imán entrando y saliendo del interior de la bobina, moviendo la bobina hacia dentro o hacia fuera de un campo magnético, girando la bobina dentro de un campo magnético, etc.

Polaridad del voltaje inducido

Depende de la dirección del movimiento entre el conductor y el campo magnetico, la polaridad del movimiento inducido, depende de la dirección del movimiento del conductor respecto al campomagnetico. Este efecto también es verdadero, cuando la dirección de movimientos de líneas de fuerza cambia. La polaridad del voltaje inducido puede crear una polaridad en la medida que la intensidad del campo se incremente. Cuando la intensidad del campo disminuye y sus líneas de campo se reduces, el voltaje inducido tiene la polaridad opuesta.

Inductancia

Llamaremos inductancia al campo magnético que crea una corriente eléctrica al pasar a través de una bobina de hilo conductor enrrollado alrededor de la misma que conforma un inductor. Un inductor puede utilizarse para diferenciar señales cambiantes rápidas o lentas. Al utilizar un inductor con un condensador, la tensión del inductor alcanza su valor máximo a una frecuencia dependiente de la capacitancia y de la inductancia.

Con muchas espiras (vueltas) se tendrá más inductancia que con pocas. Si a esto añadimos un núcleo de ferrita, aumentaremos considerablemente la inductancia.

El Cálculo de la inductancia

El Cálculo de la inductancia: La inductancia de una bobina con una sola capa bobinada al aire puede ser calculada aproximadamente con la fórmula simplificada siguiente: L (microH)=d².n²/18d+40 l

siendo:

L = inductancia (microhenrios);

d = diámetro de la bobina (pulgadas);

l = longitud de la bobina (pulgadas);

n = número de espiras o vueltas.

Inductancia Mutua

Se llama inductancia mutua al efecto de producir una fem en una bobina, debido al cambio de corriente en otra bobina acoplada. La fem inducida en una bobina se describe mediante la ley de Faraday y su dirección siempre es opuesta al cambio del campo magnético producido en ella por la bobina acoplada (ley de Lenz).

La aplicación mas usual de la inductancia mutua es el transformador.

Regla de los puntos para bobinas con acoplamiento magnético

La polaridad relativa en el caso de tensiones de inducción mutua se puede determinar partiendo de esquemas del núcleo en el que se vean los sentidos de los devanados, pero éste no es un método práctico. Para simplificar la representación esquemática de circuitos con acoplamiento magnético se señalan los terminales con puntos (figura 11.35).

En cada bobina se marca un punto en los terminales que tienen la misma polaridad instantánea, considerando solamente la inducción mutua. Por tanto, para aplicar esta notación hay que saber a qué terminal de las bobinas se asigna el punto. Hay que determinar, además, el signo asociado con la tensión en la inducción mutua cuando se escriben las ecuaciones en las corrientes de malla.

Para asignar los puntos a un par de bobinas acopladas se elige un sentido para la corriente en una de ellas y se coloca un punto en el terminal por el que la corriente entra en el arrollamiento. Aplicando la regla de la mano derecha se determina el flujo correspondiente.

Ahora, en la segunda bobina (figura 11.35b), según la ley de Lenz, el flujo ha de oponerse al creado por la variación de la corriente.

Utilizando nuevamente la regla de la mano derecha se determina el sentido de la corriente natural, colocando el otro punto en el terminal por el que dicha corriente sale del arrollamiento. No es preciso, pues, dibujar los núcleos y el diagrama queda como indica la figura 11.35c.

Para determinar el signo de la tensión de inducción mutua en las ecuaciones de las corrientes de malla se utiliza la regla de los puntos, que dice:

1. Si las dos corrientes supuestas, entran o salen de las bobinas acopladas por los terminales con punto, los signos de los términos en M son los mismos que los de los términos en L.

1. Si una corriente entra por un terminal con punto y la otra sale por el otro terminal con punto, los signos de los términos en M son opuestos a los de los términos en L.

La figura 11.36 (a) y (b) muestra cuando los signos de los términos en M y en L son opuestos. En las figuras (c) y (d) se representan los casos en los que dichos signos son iguales.

Transformadores lineales Transformadores eléctricos tomar muchas formas y tamaños. Para los aficionados a los electrónicos, transformadores lineales, realizados para entregar pulsos rápidos de la electricidad, son a menudo parte de las radios del kit y de otros proyectos. En los televisores y otros aparatos existen transformadores de potencia. En equipos de aficionados a la electrónica, usted puede tener la necesidad de probar un transformador lineal a pesar de que usted no tiene un modelo fracasado o defectuoso, ya que este tipo de prueba es parte del proceso de aprendizaje. Pruebas de un transformador lineal es menos complicada que la prueba de transformadores de potencia, si la tensión de CA está presente en el devanado primario del transformador lineal, no debe haber salida de potencia en el lado secundario.

TRANSFORMADOR IDEAL

Un transformador ideal es un artefacto sin pérdidas, con una bobina de entrada y una bobina de salida.

Los transformadores ideales son formas idealizadas de los transformadores reales, son elementos de circuito, como también los son las resistencias, inductancias y capacitancias que son formas idealizadas de los elementos reales resistores, inductores y capacitores.

Estos transformadores ideales aparecen en los modelos circuitales, o circuitos equivalentes, de los transformadores reales y de otras máquinas eléctricas.

Las diferencias entre los transformadores ideales y los reales, no son muy grandes, y en algunos casos particulares, a estos últimos se los puede considerar como ideales. No obstante, esas pequeñas diferencias, deben ser tenidas en cuenta en la mayoría de los casos.