EL CIRCUITO MAGNÉTICO Y EL TRANSFORMADOR TALLER #2
1. En el circuito de la siguiente figura, las dimensiones están dadas en centímetros, siendo la dimensión transversal del núcleo magnético de 10 cm. La permeabilidad relativa del material es de 3000. La corriente aplicada a cada bobinado es i1=1 A e i2=1.5 A y el número de espiras del bobinado de la izquierda es N1=700.
Se quiere calcular el número de espiras necesario en el segundo bobinado, N2, para que por la columna central del núcleo magnético circule un flujo de 0.05 Wb. 2. Sea el circuito magnético de la figura cuya sección transversal es de 4 cm2 y la longitud del entrehierro 0.87 cm. La corriente aplicada al bobinado es de 1 A y el número de espiras 700. La permeabilidad relativa es 5000. Se desea calcular la magnitud del flujo magnético que atraviesa el entrehierro y el tanto por ciento de error que se obtiene al no tener en cuenta el núcleo de hierro.
3. Se desea mantener un flujo constante de 4.5 mWb en el circuito magnético representado en la figura.
a. Desprecie el efecto de los bordes y calcule la corriente que debe circular por un devanado de 500 espiras si el circuito magnético se ha construido con un material cuya curva de magnetización (B en Teslas y H en Av/m) viene dada por la expresión: 2.5
2000
b. Si se mecaniza un entrehierro de longitud e en la parte central de la culata superior, y se desea que el flujo magnético sea constante y de valor 3.5 mWb, con una fuerza magnetomotriz aplicada de 4500 Av, determine el valor del entrehierro e en mm. (I = 7.91 A, e = 2.23 mm.)
4. La figura muestra un núcleo de material ferromagnético cuya permeabilidad relativa es 2000. Las dimensiones están en la figura, excepto su profundidad que es de 7cm. Los entrehierros de las columnas de la izquierda y de la derecha tienen entre 0.050 y 0.070 cm. respectivamente. Debido al efecto de dispersión, el área efectiva de los entrehierros es 5 por ciento mayor que su tamaño físico. Si la bobina devanada sobre la columna central tiene 300 espiras y por ella circula una corriente de 1.0 (A) ¿Cuál es el flujo en cada una de las columnas? ¿Cuál es la densidad de flujo en cada uno de los entrehierros?
5. Se tiene un transformador con las siguientes características: 15KVA, 50Hz, N 1 = 1500 espiras, N2 = 150 espiras, R 1= 2,7 Ω, R2 = 0,024 Ω, X1 = 9,1Ω, X2 = 0,088Ω. Suponiendo que la tensión en el secundario es de 230V funcionando a plena carga con factor de potencia de 0,8 en retraso, calcular: a) La tensión en el primario del transformador en las condiciones definidas. (2397.6) b) La regulación. (0.0406) 6. Un transformador monofásico de distribución de 5 KVA, 50 Hz tiene una relación de transformación de 2300/230 voltios, las pérdidas en el hierro en vacío son de 400W, la corriente de vacío de 0,3A, la resistencia del devanado primario 5 Ω y su reactancia de dispersión de 25 Ω. Calcular: a) El factor de potencia impuesto por el transformador en vacío. (0.58) b) La tensión en el secundario en vacío, si la tensión aplicada en primario es de 2300 voltios. (229.3) 7. Un transformador monofásico de 100KVA, 6600/330V, 50Hz, consumió 10A y 436W a 100V en una prueba de cortocircuito, estas cifras están referidas al lado de A.T. Calcular: a) la tensión que debe aplicarse en el lado de A.T., a plena carga con factor de potencia 0,8 en retardo si la tensión necesaria a la salida debe ser 330 voltios. (6735)
