Problemas de Circuitos Magnéticos 1. Determine la intensidad en corriente continua que debe circular por la bobina de la Fig para que en la rama central del núcleo exista un flujo de 7,5 X 10 ! "eber. Desprecie la dispersi#n magn$tica, el efecto de bordes % la reluctancia del &ierro.
>úcleo de c&apa magn$tica laminada. ?rueso del paquete de c&apas (5 mm fa 0,4/
> 1000 espiras
lg
'i se alimenta la bobina con corriente alterna senoidal de 1(0 ) de tensi#n efica*, en lugar de &acerlo con corriente continua como en el caso anterior. Determ+nese las p$rdidas en el &ierro % el alor efica* de la corriente magneti*ante. Desprecie la ca+da de tensi#n en la resistencia de la bobina. (. -as bobinas del circuito magn$tico de la Fig. 1/ se conectan en serie de tal forma que las fuer*as magnetomotrices en % tienden ambas a dirigir el flujo &acia el ramal central 2 en la misma direcci#n. 3l material es acero % el factor de apilamiento es 0,4!. Desprecie el efecto de borde % la dispersi#n. -a sec ci#n rec ta de A % d e B es 1(50 mm ( % la de 2 (500 mm (. -a longitud de la rama A 150 mm. -ongitud de la rama B 150mm. -ongitud de la rama 2 50 mm. % del 3ntre&ierro ,7 mm. 6 Determine la intensidad en ampere necesaria para que la densidad de flujo sea de 0,/ eber8m( 6 92u:l ser: la energ+a en joule almacenada en el campo magn$tico del entre&ierro;
. un deanado sin resistencia, de 1000 espiras, bobinado sobre un núcleo de &ierro cerrado de 10 m ( de secci#n recta, se le aplica una tensi#n alterna de forma cuadrada de frecuencia 50 <*. -os serniciclos positio % negatio son iguales % de amplitud 3 olt. a. =race las curas de tensiones % flujos en funci#n del tiempo. b.
!. 2alcule la inte nsidad que debe apl icarse a la bobina del circ uito magn$tico de la Fig para establecer en la columna derec&a un flujo de 10b. -a permeabilidad relatia se supone que es constante en todos los puntos % de alor @ r.=!00, A la secci#n ' 10 cm ( es la misma en toda la estructura, excepto en la columna i*quierda, que ale (0 cm (. -a longitud l es igual a 10 cm. 2alcule tambi$n el flujo en el bra*o central.
5. Bn circuito magn$tico tiene una secci#n uniforme de C cm ( % una longitud magn$tica media igual a 0, metros. 'i la cura de magneti*aci#n del material iene expresada aproximadamente por la ecuaci#n 1,/ < en =esla % < en )8m 77 E < 2alcule la c.c. en amperios que debe introducirse en la bobina de excitaci#n, que tiene 100 espiras, para producir un flujo en el núcleo de C . 10 !b. /. 2alcule la corriente necesaria en la bobina de la Fig para producir una densidad de flujo en el entre&ierro igual a 0,C =eslas. 3l núcleo esta &ec&o de un material cu%a cura de magneti*aci#n iene dada por 1,/ < en =esla % < en )8m 75 E <
7. En la estructura magnética mostrada en la Fig, la densidad de fujo en el entrehierro de la derecha es de 1 Wbm . El n!cleo est" hecho de un material cu#a cur$a de magneti*aci#n $iene dada %or& 1,5 < 2
1000 E <
en =esla % < en )8m
-a longitud l 10 cm % la secci#n transersal es uniforme % ale 5 cm (. 2alcule las corrientes 1 e ( que deben circular por las bobinas para que el flujo en el entre&ierro i*quierdo sea nulo.
C. -a estructura magn$tica mostrada en la Fig, est: construida con un material cu%a cura de magneti*aci#n se expresa por 1,5 < en =esla % < en )8m 100 E < -a longitud de la tra%ectoria magn$tica media en el núcleo es igual a 0,75 m. -as medidas de la secci#n transersal son de / x C cm (.-a longitud del entre&ierro es de ( mm % el flujo en el mismo es igual a ! mb Gen el sentido indicado en la Fig. Determine el número de espiras de la bobina .
4. 3 núcleo magn$tico mostrado en la Fig. tiene una secci#n transersal uniforme igual a 100 cm(. -a bobina tiene 1.000 espira s, circulando una c.c. de 0,5 en la direcci#n indicada. Determine la corriente IB, para conseguir un flujo nulo en el bra*o central. -a permeabilidad relatia es @, (00.
10. 3 circuito magn$tico de la Fig. est: construido con un material, cu%a cura de magneti*aci#n iene dada por 1,5 < en =esla % < en )8m 50 E <
-a secci#n de la columna central ale 50 cm ( % en el resto es uniforme % de alor (5 cm (. 'i > 1 >( /0 espiras, calcule el alor de I1 I2 para producir un flujo de 5 . 10b en el entre&ierro. 11. -acuras estructura magn$tica de ienen la Figura H.1.7 est: con dos tipos cu%as de magneti*aci#n expresadas porfabricada las ecuaciones 1,1de
2alcule la intensidad I que debe circular por la bobina para producir un flujo de 1,5.10 ! b, si la secci#n es uniforme % ale 15 cm (. 1(. Bna estructura magn$tica &omog$nea tiene una longitud magn$tica media igual a 50 cmI % tiene una secci#n uniforme de 10 cm (. 'i la bobina tiene 100 espiras % la cura de magneti*aci#n iene expresada por 1,5 < en =esla % < en )8m 100 E < 2uando circula por la bobina una intensidad de 0,1 se pide el alor del coeficiente de autoinducci#n calculado por los tres procedimientos siguientes a) 3mpleando la f#rmula L N dJ 8 di. b) Btili*ando la expresi#n L N / J i. c6 2alculando la energ+a magn$tica.
