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PRACTICA 12 electricidad y magnetismo universidad nacional autónoma de México
Tipo: Apuntes
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Manual de prácticas del Laboratorio de Electricidad y Magnetismo (modalidad a distancia) Versión: 01 Página 98 / 104 Sección ISO 8. Fecha de emisión 18 de septiembre de 2020 Facultad de Ingeniería Área/Departamento: Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada
Manual de prácticas del Laboratorio de Electricidad y Magnetismo (modalidad a distancia) Versión: 01 Página 99 / 104 Sección ISO 8. Fecha de emisión 18 de septiembre de 2020 Facultad de Ingeniería Área/Departamento: Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada
I. Objetivos General
Una corriente eléctrica genera un campo magnético y asociado a este último tenemos presente un flujo magnético. La cantidad de flujo magnético en cada unidad de corriente se conoce como inductancia. Al dispositivo que presenta esta característica se le conoce como inductor el cual, al igual que el capacitor, puede almacenar energía; sin embargo, el primero lo hace a partir de un campo magnético, a diferencia del capacitor que lo hace a partir de un campo eléctrico. Vale la pena resaltar que, con base en la ley de inducción de Faraday, en un inductor la diferencia de potencial en sus terminales es proporcional a la variación de corriente eléctrica respecto al tiempo que circula en él. Esto permite que este dispositivo sea muy utilizado en diversas aplicaciones; entre muchas otras podemos citar: en las bujías de un automóvil de combustión interna, a partir de la diferencia de potencial de la batería ( 12 V ) se puede alcanzar un valor de miles de volts para lograr la ignición de la mezcla aire-combustible; en circuitos electrónicos con una combinación de capacitores e inductores se pueden seleccionar cierto tipo de señales (filtros electrónicos); también los inductores son dispositivos que permiten mantener encendidas las lámparas de luz fluorescentes, entre otras aplicaciones.
Manual de prácticas del Laboratorio de Electricidad y Magnetismo (modalidad a distancia) Versión: 01 Página 101 / 104 Sección ISO 8. Fecha de emisión 18 de septiembre de 2020 Facultad de Ingeniería Área/Departamento: Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada
Actividad 1 Identificación del efecto inductivo. Con el apoyo del simulador propuesto, verifica el efecto inductivo que se presenta en un transformador. Simulador simbólico Se debe seleccionar la ruta: “Ejemplos de circuitos”→ “otros circuitos pasivos” →”Transformadores” → “Transformador” Actividad 2 Influencia de la permeabilidad magnética (μ) del material del núcleo, en el valor de la autoinductancia (L). En el simulador propuesto observa como es el comportamiento con la presencia del núcleo de aire en comparación con el núcleo de acero Núcleo del inductor Actividad que se realiza en el laboratorio a) En el solenoide largo utilizado en la actividad 1 retire el núcleo ferromagnético estando apagado el circuito y, con aire en el núcleo, mida la autoinductancia Laire. Registre la medición en el cuadro siguiente. El aire, por su composición mayoritaria es un material paramagnético. b) Ahora introduzca en el núcleo del solenoide la barra cilíndrica de cobre; registre la medición de la inductancia Lcobre; cabe aclarar que el cobre es un material denominado diamagnético. c) Finalmente, sustituya el núcleo de cobre e introduzca la barra cilíndrica de acero en el solenoide y registre la medición Lacero; el acero es un material de tipo ferromagnético. Para determinar un valor, aunque aproximado, de la permeabilidad magnética de los materiales utilizados, supongamos que los parámetros geométricos y de construcción son los mismos para los núcleos empleados; es decir que el factor N A^2 l es el mismo para los núcleos que se utilizan.
Manual de prácticas del Laboratorio de Electricidad y Magnetismo (modalidad a distancia) Versión: 01 Página 102 / 104 Sección ISO 8. Fecha de emisión 18 de septiembre de 2020 Facultad de Ingeniería Área/Departamento: Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada De esta forma como: 2 0 aire N A L l =^ y 2 cobre cobre N A L l (^) = , se puede obtener 0 aire cobre cobre
0 cobre cobre aire
aire
Material del núcleo inductancia propia [H] permeabilidad magnética
clasificación magnética del material (paramagnético, diamagnético y ferromagnético) aire acero cobre Actividad 3 Determinar el efecto del número de vueltas de un embobinado en el valor de su autoinductancia.
Analice junto con su profesor la tabla de dados proporcionada por el fabricante de inductores, dándole mayor importancia a la relación del número de vueltas del inductor con la inductancia presentada.
Manual de prácticas del Laboratorio de Electricidad y Magnetismo (modalidad a distancia) Versión: 01 Página 104 / 104 Sección ISO 8. Fecha de emisión 18 de septiembre de 2020 Facultad de Ingeniería Área/Departamento: Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada
❖ Jaramillo, G. A., Alvarado, A. A. (2008) Electricidad y Magnetismo. (Reimpresión 2008.) México: Trillas. ❖ Serway R., Jewett J. (2009) Física para ciencias e ingeniería con física moderna. Vol. 2. (7a edición.) México: Cengage Learning. ❖ Young H. D., Freedman R. A., Sears y Zemansky (2013) Física universitaria con física moderna. Vol.2. (13a edición) México: Pearson. ❖ Tipler, P. A. (2003) Física para la ciencia y la tecnología. Vol. 2. (6a edición.) España: Reverté. ❖ Resnick R., Halliday D., et al. (2011) Física. Vol. 2 , México: Patria. ❖ Falstad P. (julio de 2020) Circuit Simulator Applet. Recuperado de http://falstad.com/circuit/ ❖ National Maglab (2012-2020) Inductive Reactance. Recuperado de https://nationalmaglab.org/education/magnet-academy/watch- play/interactive/inductive-reactance ❖ National Maglab (2012-2020) Electromagnetico Induction Recuperado de https://nationalmaglab.org/education/magnet-academy/watch- play/interactive/electromagnetic-induction
Cuestionario previo.
