PRÁCTICA Nº 9
ACOPLAMIENTO MAGNETICO.
1.
OBJETIVO:
2.
TRABAJO PREPARATORIO:
2.1. 2.1.1 2.1.2 2.1.3.
Consultar y presentar un resumen sobre: Resumen de Ley de Faraday y la Ley de Lenz. Las expresiones matemáticas de inductancia propia, inductancia mutua. El sistema de ecuaciones para la solución de un circuito mixto, que contenga por lo menos 2 bobinas acopladas magnéticamente, además de otros elementos pasivos. La inductancia equivalente en circuitos en serie acoplados magnéticamente. Resumir las reglas y convenios para determinar el tipo de acoplamiento y las marcas de polaridad entre un par de bobinas acopladas. Traer preparada la hoja de datos (individual) con los cuadros de las medidas a tomar de acuerdo al procedimiento y con los diagramas circuitales, incluidos los elementos de protección y maniobra necesarios.
2.1.4. 2.1.5. 2.2.
Interpretar con la ayuda del Osciloscopio el acoplamiento magnético (la geometría) en dos Inductancias con núcleo de aire. Descubrir la Inductancia propia, Inductancia mutua y polaridad relativa, en un par de inductancias concéntricas de iguales características y acopladas magnéticamente en una caja didáctica de acoplamiento mutuo.
BIBLIOGRAFIA: [ 1]
Circuitos Eléctricos, J. A. EDMINISTER, McGraw-Hill, Primera edición.
1.
EQUIPO A UTILIZAR:
3.1.
Elementos activos:
1 1
Auto transformador Generador de funciones
3.2.
Elementos pasivos:
1 2 1
Inductancia mutua Inductores núcleo de aire Inductor núcleo de aire (0,16 H - 4Ω)
3.3.
Equipo de medida:
1 1 1
Osciloscopio Amperímetro A. C. Multímetro digital
3.4.
Elementos de maniobra:
1 2
Interruptor bipolar con protección Interruptores simples Juego de cables
2. TRABAJO PRÁCTICO: 4.1.4.2.-
Conversar con el profesor sobre objetivos y tareas. Anotar las características de los equipos y elementos utilizados
4.3.4.4.-
Observar en el Osciloscopio los oscilogramas cuando se varía la geometría del fenómeno de inducción entre dos inductores de diferentes características acoplados magnéticamente. Comprobar la proporcionalidad del voltaje inducido con el número de espiras. (verificar que la corriente en un conductor enrollado sobre la bobina de 0,16 H varía con el número de espiras).
Fig.1 4.5.-
DETERMINACION DE LA INDUCTANCIA PROPIA
4.5.1.
Armar el circuito de la fig. 2 con V = 80 % de V máx., y f = 1500 Hz, onda sinusoidal.
fig. 2
fig. 3
Conectar el voltímetro en los terminales (3) y (4) y variar el dial del inductor hasta que el voltímetro marque lo mínimo. En estas condiciones anotar el valor del dial. 4.6.
DETERMINACION DE LA INDUCTANCIA MUTUA.
4.6.1- En el circuito de la fig. 3, con una onda sinusoidal y un valor de V tal que la corriente total no exceda los 300mA o el 80% de V máx., a una f = 1500 Hz, el dial del inductor en 500 (50,ó 5) mH según sea el caso. (Valor del dial igual a L en la fórmula M=1/2 (L-K), K depende del equipo utilizado). Medir y anotar la corriente y el voltaje de la fuente. Invertir el bobinado secundario (3 por 4 y 4 por 3) y proceder a medir y anotar nuevamente la lectura de las magnitudes indicadas.
4.7.
DETERMINACION DE LA POLARIDAD RELATIVA.
4.7.1.
En el circuito de la fig. 4, con onda sinusoidal de un valor de V tal que la corriente total no exceda los 300 mA o el 80% de V máx., a una f = 1500 Hz, el dial del inductor en 500 (50 ò 5) mH. según sea el caso medir la diferencia de potencial entre 1 y 3 V 1-3, intercambiar los terminales 3 por 4 y medir la diferencia de potencial entre 1 y 4 V1-4.
fig. 4 5.
CUESTIONARIO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME:
5.1.
Presentar en forma ordenada todos los valores obtenidos en la práctica y al menos tres oscilogramas explicativos. + Deducir la formula de acoplamiento magnético M = 1/8f [ Z - Z ], donde: + Z = Impedancia con polaridad aditiva Z = Impedancia con polaridad sustractiva Correspondiente al circuito del numeral 4.6 del procedimiento y explicar bajo que condición funciona la expresión Presentar los cálculos teóricos de los circuitos usados en la práctica, tabular los valores teóricos, comparar con los prácticos, establecer los errores y justificarlos. Presentar un gráfico en el que se identifique claramente (por medio de puntos) el sentido del acoplamiento en el numeral 4.7 del procedimiento (fig. 3). ¿En qué condiciones se produce la máxima inducción? ¿Cuándo el voltaje inducido aparece invertido en el ORC? Describir aplicaciones prácticas del acoplamiento magnético Conclusiones, recomendaciones y sugerencias. Bibliografía.
5.2.
2.1. 2.2. 5.5. 5.6. 5.7. 5.8. 5.9.
