Proyecto Integrador

Circuitos magnéticos.-

En Física se ven los campos magnéticos en el espacio. En cambio aquí se analizarán los circuitos magnéticos.

Los elementos en la naturaleza según su comportamiento magnético se clasifican fundamentalmente en diamagnéticos y paramagnéticos. Los primeros tienen una permeabilidad inferior a la del vacío mientras que los segundos tienen una permeabilidad mayor. De este segundo grupo interesan los que tienen una permeabilidad mucho mayor que la del vacío y son los ferromagnéticos.

Aquí se habla de circuitos magnéticos confinados, es decir circuitos en los cuales las líneas de fuerza se cierran dentro de ese circuito sin que haya líneas de fuerza que salgan de esos confines.

En el circuito de la figura el campo magnético es creado por un imán permanente, pero esta no es la situación más común en electrotecnia. Cuando se requieren campos magnéticos muy intensos es necesario recurrir al electromagnetismo o sea la creación de un campo magnético mediante la circulación de corriente. Una corriente circulando por un conductor produce a su alrededor un campo magnético.

Para determinar el sentido del campo magnético se aplica la ley del tirabuzón.

Si en lugar de un conductor recto tenemos un conductor arrollado en forma de espira se crea un campo magnético cuyo eje es el eje de la espira.

Si en lugar de una espira se tienen varias, estaremos en presencia de una bobina o solenoide. Haciendo circular una corriente continua por el mismo se obtiene un campo magnético cuyo eje es el del solenoide pero sus líneas de fuerza se cierran en un espacio infinito.

Si en lugar de aire, en el interior del bobinado se tiene un material ferromagnético será mayor la cantidad de líneas de fuerza. Trabajar con circuitos magnéticos confinados implica que todas esas líneas de fuerza se cierren por un determinado camino lo cual se logra construyendo el mismo con un material ferromagnético.

El circuito magnético totalmente confinado como se indicó no es totalmente cierto ya que en la práctica hay algo de dispersión por el aire. De todos modos para el análisis se hará esa abstracción.

Resolución de circuitos magnéticos.

Si el circuito magnético es uniforme (p. e. Anillo de Rowland ) se cumplen las siguientes leyes:

mm = N • i = H • l ; B = H •  y  = B • S

Donde: N es el número de vueltas del bobinado

i es la corriente que circula por el bobinado

H es la intensidad de campo

l es la longitud media del circuito magnético

B es la inducción magnética o densidad de flujo

 es la permeabilidad magnética del material

 es el flujo magnético

S es la sección del circuito magnético

Se llama reluctancia a la relación

Se puede establecer un parentesco entre circuito magnético y circuito eléctrico en donde la mm equivale a la f.e.m. el flujo  a la corriente y la reluctancia  a la resistencia

Si el circuito magnético no es uniforme como en el caso visto anteriormente, para su resolución se puede también plantear la analogía con un circuito eléctrico.

Aunque el circuito no sea homogéneo, al tratarse de un circuito confinado se puede afirmar que el flujo es el mismo en todas las ramas. Otra afirmación que puede hacerse es que la fuerza magnetomotriz será igual a la suma de las tensiones magnéticas en un lazo cerrado.

Para ver esto se analizará un ejemplo de un circuito cerrado con cuatro ramas de distintas características.

y como

; ; ;

y remplazando

Sacando factor común remplazando

Esta ecuación es análoga a la del circuito serie de corriente continua

Cuando se trata de circuitos magnéticos con ramas

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