Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
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Definición de inducción mutua
La inducción mutua es un fenómeno cuando una bobina se induce en EMF a través de ella debido a la tasa de cambio de corriente en la bobina adyacente de tal manera que el flujo de la corriente de una bobina se conecta con otra bobina.
Definición de inductancia mutua
La inductancia mutua es la relación entre la fem inducida a través de una bobina y la tasa de cambio de corriente de otra bobina adyacente de tal manera que dos bobinas tienen la posibilidad de un enlace de flujo.
Inducción mutua
Siempre que haya una corriente variable en el tiempo en una bobina, el flujo variable en el tiempo se vinculará con la bobina y provocará una fem autoinducida a través de la bobina. Esta fem se ve como una caída de voltaje a través de la bobina o el inductor . Pero no es práctico que una bobina se vincule solo con su propio flujo cambiante. Cuando una corriente variable en el tiempo fluye en otra bobina colocada cerca de la primera, el flujo producido por la segunda bobina también puede vincular la primera. Esta conexión de flujo variable de la segunda bobina también inducirá una fem a través de la primera bobina. Este fenómeno se llama inducción mutua y la fem inducida en una bobina debido a la corriente variable en el tiempo que fluye en cualquier otra bobina se llama fem inducida mutuamente.. Si la primera bobina también está conectada a la fuente variable en el tiempo, la fem neta de la primera bobina es la resultante de la fem autoinducida y mutuamente inducida.
Coeficiente de inducción mutua o inductancia mutua
Consideremos una bobina de autoinducción L 1 y otra bobina de autoinducción L 2 . Ahora también consideraremos que hay un núcleo magnético de baja reluctancia que acopla estas dos bobinas de tal manera que todo el flujo creado por una bobina enlazará la otra bobina. Eso significa que no habrá fugas de flujo en el sistema.
Ahora aplicaremos una corriente variable en el tiempo en la bobina 1 manteniendo la bobina 2 en circuito abierto. El voltaje inducido a través de la bobina 1 será
Ahora mantendremos la primera bobina abierta y aplicaremos una corriente variable en el tiempo en la bobina 2. Ahora el flujo producido por la bobina 2 unirá la bobina 1 a través del núcleo magnético y, como resultado, la fem inducida en la bobina 1 será
Aquí, M es el coeficiente de inducción mutua o, en resumen, inductancia mutua. Ahora, sin perturbar la fuente en la bobina 2, conectamos una fuente de corriente variable en el tiempo a través de la bobina 1. En esa situación, habrá una fem autoinducida a través de la bobina 1 debido a su propia corriente y también a la fem inducida mutuamente a través de la bobina 1 para la corriente en la bobina 2. Por tanto, la fem resultante inducida en la bobina 1 es La
fem inducida mutuamente puede ser aditiva o sustractiva dependiendo de la polaridad de la bobina. La expresión de M es
Esta expresión se justifica solo cuando el flujo completo creado por una bobina unirá otra bobina, pero prácticamente no siempre es posible vincular el flujo completo de una bobina a otra. El valor de la inductancia mutua real depende de la cantidad real de flujo de una bobina que une a otra. Aquí k es un coeficiente que debe multiplicarse por M para derivar el valor real de la inductancia mutua.
Convención Dot
Como ya dijimos, si la fem mutuamente inducida sería aditiva o sustractiva depende de la polaridad relativa de las bobinas mutuamente acopladas. La polaridad relativa de dos o más bobinas acopladas mutuamente se indica mediante la convención de puntos. Está representado con una marca de puntos en cada extremo de una bobina. Si en un instante, la corriente entra en una bobina a través del extremo punteado, la fem inducida mutuamente en la otra bobina tendrá la polaridad positiva en el extremo punteado de la última. Se puede decir de otra manera que si la corriente sale de una bobina a través del extremo punteado, la fem inducida mutuamente en la otra bobina tendrá la polaridad negativa en el extremo punteado de la última.