AUTOINDUCTANCIA ppt

FISICA 2
UNIDAD TEMATICA 2
ELECTROMAGNETISMO
Inductancia Mutua ‐ Autoinductancia
CORRIENTE ELÉCTRICA
CUANDO SOBRE LA MATERIA SE ESTABLECE UN CAMPO
ELÉCTRICO ESTE PUEDE MOVILIZAR SUS CARGAS, DANDO LUGAR
A UNA CORRIENTE ELÉCTRICA.
SE DENOMINA CORRIENTE ELÉCTRICA i COMO:
“LA CANTIDAD DE CARGA QUE FLUYE A TRAVÉS DE UN ÁREA
DETERMINADA POR UNIDAD DE TIEMPO”
q
i
t
ó
dq
i
dt
EN EL SISTEMA INTERNACIONAL LA CORRIENTE SE MIDE EN
AMPERE
1Coulomb 1C
1Amperio ( A) 

1 segundo 1s
CORRIENTE ELÉCTRICA – modelo microscópico
Q  n x A e
n  número de portadores
de carga movil/volu men
Q  n A e (vd t )

Q
i
 n A e vd
t
Vd = 10-4 m/s
DENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA
TAMBIÉN SE PUEDE DEFINIR LA DENSIDAD DE CORRIENTE j
COMO:
“LA CANTIDAD DE CARGA QUE FLUYE POR UNIDAD DE AREA”
i
j   n e vd
A

amperios 
 j 
m 
2
LOS CONDUCTORES DE CORRIENTE (CABLES) EN GENERAL SON
ESPECIFICADOS POR SU DENSIDAD DE CORRIENTE MÁXIMA
ADMISIBLE.
La densidad de corriente es un vector.
FLUJO DEL CAMPO MAGNETICO
SE DEFINE FLUJO DEL CAMPO MAGNETICO A LA CANTIDAD DE
LINEAS DE CAMPO QUE ATRAVIESA UNA SUPERFICIE , ESTO ES:
 
B   B . d A
S
Unidades de flujo magnético
Sistema SI
Weber (Wb)
RESISTENCIA – CIRCUITOS ELECTRICOS
V = I. R
Ohm ()
LEY DE FARADAY‐LENZ
CAMBIO DE FLUJO A TRAVES DE UNA ESPIRA
LEY DE FARADAY‐LENZ
TENIENDO EN CUENTA EL CONCEPTO DE (fem) Y LOS RESULTADOS
EXPERIMENTALES, QUEDA:
dB
 
dt
CONOCIDA COMO LEY DE FARADAY‐LENZ
“EL CAMBIO DE FLUJO MAGNETICO EN UN CIRCUITO INDUCE
UNA fem PROPORCIONAL A LA RAPIDEZ DEL CAMBIO DE FLUJO Y
UNA POLARIDAD QUE SE OPONGA AL CAMBIO DE FLUJO”
AUTOINDUCCION
PARA CUALQUIER CIRCUITO CERRADO (ESPIRA DE CORRIENTE),
LA VARIACION DE i INDUCE UNA FEM QUE SE OPONE AL CAMBIO
DE FLUJO
AUTOINDUCCION
PARA CUALQUIER CIRCUITO CERRADO (ESPIRA DE CORRIENTE),
LA VARIACION DE i INDUCE UNA FEM QUE SE OPONE AL CAMBIO
DE FLUJO
di
 inducida   L
dt
d
  N
dt
 inducida  
di
d
L  N
dt
dt
N .
L
i
AUTOINDUCCION
CUANDO POR UNA BOBINA CIRCULA UNA CORRIENTE VARIABLE
SE GENERA UN FLUJO DEL CAMPO VARIABLE QUE AUTOINDUCE
UNA CORRIENTE QUE SE OPONE AL CAMBIO. ESTE FENOMENO SE
DENOMINA AUTOINDUCCION.
AUTOINDUCCION
SIGNO DE LA FEM INDUCIDA SEGÚN LA VARIACION DE LA
CORRIENTE
AUTOINDUCTANCIA
UNIDADES DE AUTOINDUCCION E INDUCCION MUTUA ESTA
DADA POR:
Voltio
L  M  
 Henrio
Amperio / segundo
CALCULO DE INDUCTANCIAS
INDUCTANCIA DE UNA BOBINA
N
N
N
N2A
L
 L   0 iA   0
i
i
l
l
CALCULO DE INDUCTANCIAS
PARA UN TOROIDE
N
L
i
0 Ni

dA
2 r
b
c
0 N 2 h c
L
ln( )
b
2
dA  hdr 
ENERGIA ALMACENADA EN UN INDUCTOR
CUANDO EN UNA ESPIRA VARIA LA CORRIENTE SE INDUCE UNA FEM:
di
  L
dt
SI MULTIPLICAMOS AMBOS MIEMBROS POR i QUEDA:
di
i   Li
dt
dU
 i 

dt
1 2
dU  Lidi  U  Li
2
QUE REPRESENTA LA ENERGIA ALMACENADA EN EL CAMPO
MAGNÉTICO CUANDO LA CORRIENTE QUE CIRCULA POR LA ESPIRA ES i
INDUCCION MUTUA
INDUCCION MUTUA
CUANDO DOS BOBINAS DE NUMERO VUELTAS N1 Y N2 SE
DEVANAN SOBRE SI MISMAS PUEDE OCURRIR QUE SE INDUZCAN
fem ENTRE ELLAS
d 21
N1
i1 A2 
 2  N2
 21   0
dt
l
N
di
 2   N 2  0 1 . A2 1
l
dt
d
N
di
 1   N1 12   N1 0 2 . A1 2
dt
l
dt
N ANB
M 12  M 21   0
.A
l
N
N
M  2 12  1 21
i1
i2
di1
 B  M
dt
di2
 A  M
dt