Circuitos Magnéticos y Efectos Magnéticos

Study Notes

Circuitos Magnéticos

• Un circuito magnético es una sucesión de piezas metálicas ensambladas para contener y encauzar las líneas de flujo hacia un lugar deseado. • La función del circuito magnético es asegurar un flujo útil Φ en un determinado lugar de una máquina o aparato. • Un imán genera un campo magnético, y las líneas de fuerza son trayectorias cerradas sin principio ni fin. • La densidad de líneas de fuerza indica la intensidad del campo magnético.

Efectos Magnéticos de la Corriente

• Al establecer una corriente continua en una bobina, se produce un campo magnético en el interior de la misma. • La dirección y sentido del campo magnético se pueden obtener fácilmente con la ayuda de la regla del tirabuzón. • El campo magnético también existe en el exterior de la bobina, pero con efectos más débiles. • La inducción magnética, B, es una magnitud necesaria para determinar el campo magnético en todos los puntos del espacio.

Anillo de Rowland

• Consiste en un anillo circular con N espiras que tienen una corriente magnetizante i. • La inducción en el anillo se calcula con la fórmula B = (U0.N.i) / L. • La magnitud H, intensidad de campo o excitación magnética, se calcula con la fórmula H = N.i / L.

Transformador Monofásico

• Es una máquina estática con bajas pérdidas que funciona solo con tensión alterna. • Ingresa potencia eléctrica de corriente alterna y sale potencia eléctrica con valores de tensión y corriente diferentes. • El rendimiento global de la máquina se define como la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada.

Pérdidas en el Transformador

• Pérdidas en los arrollamientos (en el cobre): se producen por efecto Joule y se computan a 75°C. • Pérdidas en el hierro: se dividen en pérdidas por histéresis y pérdidas por corrientes parásitas. • Pérdidas mecánicas: se pueden dividir en pérdidas por rozamiento o rodadura y pérdidas por ventilación. • Pérdidas adicionales: son pequeñas y despreciables, y se pueden reemplazar por otra forma de cálculo.

Factor de Carga

• Es la relación entre la potencia aparente nominal y la potencia aparente real. • Si la máquina trabaja a plena carga, el factor de carga es 1. • Si la máquina trabaja a una potencia inferior, el factor de carga es mayor que 1.

Determinación de Pérdidas

• Ensayo de vacío: se aplica tensión nominal a la máquina y se mide la potencia absorbida. • Ensayo de cortocircuito: se circula corriente nominal en la máquina y se mide la potencia absorbida.

Tipos de Servicio

• Servicio continuo o permanente: es el servicio típico de un transformador, que brinda sus prestaciones nominales por un largo período de tiempo. • Servicio temporario: trabaja con factor de carga mayor que 1 y tiene tiempos de accionamiento cortos y períodos de reposo largos. • Servicio intermitente: trabaja con factor de carga variable y tiene fluctuaciones en la temperatura.

Tipos de Transformadores

• Transformador monofásico de núcleo: es de baja potencia y tiene un núcleo de material ferromagnético. • Transformador monofásico acorazado: tiene mejor rendimiento que el transformador de núcleo y se coloca el bobinado de baja tensión y luego el de alta tensión. • Transformador monofásico ideal: no tiene pérdidas ni reluctancia y todo el flujo se encuentra en el núcleo de láminas de acero.