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LA INDUCTANCIA
INDUCTANCIA es la propiedad de un conductor
de oponerse a un cambio en la corriente.El efecto
de la inductancia se incrementa cuando el alambre
es enrrollado sobre un núcleo magnético.
INDUCTANCIA
Los símbolos comunes para los inductores (bobinas) son:
Nucleo
de aire
Núcleo de
hierro
Núcleo de
ferrita
Variable
SÍMBOLO DE LA INDUCTANCIA Y
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA DE UNA INDUCTANCIA:
Inductancia / Corriente de trabajo
Ejemplo:
Un inductor de 200 miliHenrys / 50 miliAmperios
JOSEPH HENRY
ANDRÉ MARIE AMPÉRE
INDUCTORES TÍPICOS
INDUCTORES COMUNES
Encapsulada Alta corriente Núcleo toroidal Variable de RF
SIMBOLOS DE LOS INDUCTORES
Núcleo de aire Núcleo de hierro Núcleo de ferrita
ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA Y CONVERSIÓN A CALOR
EN UN INDUCTOR EN UN CIRCUITO DC.
Conversión de energía a
calor debido a la
resistencia del alambre
Energía almacenada
en forma de campo
magnético
DEMOSTRANDO EL EFECTO DE ABRIR UN INTERRUPTOR EN
SERIE CON UN INDUCTOR CONECTADO EN UNA FUENTE DE
TENSIÓN DC.
Qué sucede en la bobina al cerrar el interruptor S1?
Se presenta un campo electromagnético
Qué sucede al abrir el interruptor S1?
Se presenta un arco eléctrico entre los contactos
del interruptor S1.
Qué sucede al abrir el interruptor S1?
El arco eléctrico entre los contactos del
interruptor S1, se reduce
INCREMENTO DE CORRIENTE EN UN INDUCTOR
EN FUNCIÓN A LA CONSTANTE DE TIEMPO T
IF (valor final) Considerado como
100%
SIMBOLO DEL TRANSFORMADOR
Cuando dos bobinas son colocadas una cerca a la otra, un
flujo cambiante en una bobina causará un voltaje inducido
en la segunda bobina. Se dice que las bobinas tienen
inductancia mútua (LM), la cual puede ser aditiva o
sustractiva de la inductancia total dependiendo si los
campos magnéticos están sumandose o en oposición.
Inductancia mutua
LM
k
1 2L1 L2
Un transformador está formado por dos bobinas que se
encuentran, usualmente, enrrolladas en un núcleo
común quien proporciona un camino para las líneas del
campo magnético, Los siguientes símbolos indican el
tipo de núcleo.
EL TRANSFORMADOR
Núcleo de aire Núcleo de ferrita Núcleo de
hierro Transformador de
pequeña potencia
UNA CORRIENTE CAMBIENTE EN LA PRIMERA BOBINA (PRIMARIO)
PRODUCE UN CAMPO ELECTROMAGNÉTICO CAMBIENTE QUE UNE A LA
BOBINA SECUNDARIA Y ESTO ORIGINA UN VOLTAJE INDUCIDO EN ELLA.
Las líneas de fuerza cortan al secundario
cuando el campo electromagnético se
expande y colapsa, originando una onda
senoidal.
NICOLA TESLA
HEINRICH FRIEDRICH EMIL LENZ
sec
pri
Nn
N
Un parámetro útil en los transformadores es la relación
de vueltas definida como :
RELACIÓN DE VUELTAS
Nsec = número de vueltas del secundario
Npri = número de vueltas del primario
En muchos transformadores no está indicada la relación de
vueltas, sin embargo, este parámetro es útil para entender la
operación del transformador.
Un transformador tiene 800 vueltas en el primario y la
relación de vueltas es de 0.25. Cuántas vueltas hay en el
secundario. 200
120 Vrms
Vpri
En un transformador ELEVADOR, el voltaje del
secundario es mayor que el voltaje del primario y n > 1.
TRANSFORMADOR ELEVADOR Y REDUCTOR
En un transformador REDUCTOR ,el voltaje del
secundario es menor que el voltaje del primario y n < 1.
Cuánto es el voltaje del secundario?
4:1
?30 Vrms
Calcular la relación de vueltas 0.25
CLASES DE TRANSFORMADORES
El transformador ideal no disipa potencia. La potencia
entregada por la fuente es transferida a la carga por el
transformador. Esta importante idea puede ser resumida
asi :
POTENCIA
pri sec
pri pri sec sec
prisec
pri sec
P P
V I V I
IV
V IEstas relaciones son,
por supuesto, la
relación de vueltas, n.
UN TRANSFORMADOR MONOFÁSICO DE
250 VA RELACIÓN 4 : 1, ES CONECTADO EN
EL PRIMARIO A UNA TENSIÓN DE 220
VOLTIOS.
LA CORRIENTE QUE ENTREGA DICHO
TRANSFORMADOR EN EL SECUNDARIO ES :
4,54 AMPERIOS
TRANSFORMADOR CON DERIVACIONES
Frecuentemente es útil colocar derivaciones en el
transformador. Estas pueden estar en el primario o en el
secundario a fin de aplicar diferentes voltajes en el primario
y obtener diferentes voltajes en el secundario.
Una aplicación de múltiples devanados en el
primario es para poder conectar 110 V or 220 V.
Secundario con
derivación central Primario con múltiples devanados
TRANSFORMADORES CON MÚLTIPLES PRIMARIOS
Dos bobinados primarios Primarios en paralelo para
operación con 110 VacPrimarios en serie para
operación con 220 Vac
Primario 1
Primario 2
Secundario
CONSTRUCCIÓN DE UN TRANSFORMADOR DE NÚCLEO DE HIERRO
TIPO ACORAZADO CON AMBOS
BOBINADOS EN LA MISMA RAMATIPO NÚCLEO, TIENE CADA DEVANADO EN
RAMAS SEPARADAS
Núcleo de hierro laminado
Devanado
primarioDevanado
secundario
Núcleo de hierro
laminado
ALGUNOS TIPOS DE TRANSFORMADORES
LOS PUNTOS DE FASE INDICAN LAS POLARIDADES RELATIVAS DE
LOS VOLTAJES DEL PRIMARIO Y SECUNDARIO
Puntos de fase
Los voltajes están en fase Los voltajes están fuera de fase
Puntos de fase
Voltajes están en fase Voltajes están fuera de fase
DETERMINAR LA TENSIÓN DEL SECUNDARIO
24V
En el siguiente transformador.
Cuánto sería la máxima corriente
que puede circular por el secundario
antes que se queme el fusible?
En un transformador ideal se cumple :
Potencia del primario = Potencia del secundario
Pot. Primario = 220V x 0,1A = 22VA
I sec = Pot. Prim/Vsec = 22VA/24V =
Pot. Primario = Vprimario x I primario
0,91A
OPERACIÓN DEL TRANSFORMADOR
CON DERIVACIÓN CENTRAL
Tap central (CT)
Transformador con
derivación central
Voltajes con respecto
al tap central
Los voltajes de salida con respecto al tap central están
desfasados 180° uno con respecto al otro y su magnitud es la
mitad del voltaje de todo el secundario.
TRANSFORMADOR REDUCTOR EN UN TÍPICO
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE POTENCIA
Transformador
Entrada o
acometida
Viviendas
Caja de
distribución
Pozo de
tierra
TÍPICO TRANSFORMADOR ACOPLADO A
UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN DC
Salida DC
Resumen
• Los transformadores son
ampliamente usados para convertir un
voltaje ac de un valor a otro.
Transformadores
• El transformador básico es
formado cuando dos bobinas,
llamadas primario y secundario son
enrrolladas en un núcleo magnético
común.
• Cuando el secundario tiene mas vueltas que el primario,
el transformador es elevador, en cambio, cuando el
secundario tiene menos vueltas que el primario es llamado
reductor.
TÉCNICO MIDIENDO CORRIENTE CON
UNA PINZA AMPERIMÉTRICA
ESTRUCTURA DE UN RELE ELECTROMECANICO
ResorteArmadura
Bobina
Contactos
Brecha de aire:0,2 cm
LÁMPARA FLUORESCENTE
(a) APARIENCIA GENERAL, (b) VISTA INTERNA CON BALASTRO
EQUIPO DE RESONANCIA MAGNÉTICA
IMAGEN OBTENIDA POR RESONANCIA MAGNÉTICA
EQUIPO DE RESONANCIA MAGNÉTICA ( TIPO ABIERTO )
EDWIN HERBERT HALL
HEINRICH RUDOLPH HERTZ
APLICACIÓN DE SENSORES INDUCTIVOS.
Los sensores inductivos de
proximidad son usados para
detectar objetos metálicos dentro
de una caja de cartón, por
ejemplo.
LEY DE FARADAY
La lectura del Voltímetro es : 0 Voltios
Qué ha sucedido : No hay tensión inducida
De acuerdo a que Ley : La ley de Faraday
La lectura del Voltímetro es :
La lectura del Voltímetro es : 22 Voltios
Qué ha sucedido : Hay tensión inducida
De acuerdo a que Ley : La ley de Faraday
MICHAEL FARADAY
ADICIÓN Y SUSTRACCIÓN DE CAMPOS MAGNÉTICOS
Qué ha sucedido?
Se ha obtenido la SERIE ADITIVA de
campos electromagnéticos.
Esta sería la ubicación de los
puntos de polaridad del
transformador
Qué ha sucedido?
Se ha obtenido la SERIE
SUSTRACTIVA de campos
electromagnéticos.
Esta sería la ubicación de los
puntos de polaridad del
transformador
EFECTO DEL DIODO DE RUEDA LIBRE
APLICACIÓN DE LA INDUCTANCIA
SÍMBOLO DE LA INDUCTANCIA Y
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA DE UNA INDUCTANCIA:
Inductancia / Corriente de trabajo
Ejemplo:
Un inductor de 200 miliHenrys / 50 miliAmperios
THE END
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