Renuencia magnética: ¿Qué es? (Fórmula, unidades y aplicaciones)

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Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS

¿Qué es la renuencia magnética?

¿Qué es la renuencia?

La reticencia magnética (también conocida como reticencia, resistencia magnética o aislante magnético) se define como la oposición que ofrece un circuito magnético a la producción de flujo magnético . Es la propiedad del material que se opone a la creación de flujo magnético en un circuito magnético .

Renuencia al transformador
Renuencia del núcleo del transformador

En un circuito eléctrico , la resistencia se opone al flujo de corriente en el circuito y disipa la energía eléctrica. La reticencia magnética en un circuito magnético es análoga a la resistencia en un circuito eléctrico ya que se opone a la producción de flujo magnético en un circuito magnético pero no da lugar a la disipación de energía, sino que almacena energía magnética .

La renuencia es directamente proporcional a la longitud del circuito magnético e inversamente proporcional al área de la sección transversal del camino magnético. Es una cantidad escalar y se denota por S. Tenga en cuenta que una cantidad escalar es una que se describe completamente solo por una magnitud (o valor numérico). No se requiere ninguna dirección para definir la cantidad escalar.

Renuencia a la barra magnética
Renuencia a la barra magnética

Matemáticamente se puede expresar como

 begin {align *} S =  frac {l} { mu_0  mu_r A}  end {align *}

donde, l = longitud del camino magnético en metros

 mu_0= permeabilidad del espacio libre (vacío) = 4  pi * 10 ^ - ^ 7Henry / metro

 mu_r = permeabilidad relativa de un material magnético

A= Área de la sección transversal en metros cuadrados ( m ^ 2)

En los campos magnéticos de CA y CC , la reticencia es la relación entre la fuerza magnetomotriz (mmf) y el flujo magnético en un circuito magnético. En un campo pulsante de CA o CC, la desgana también es pulsante.

Por lo tanto, se puede expresar como

 begin {align *} Relectancia (S) =  frac {mmf} {flujo} =  frac {F} { phi}  end {align *}

Renuencia en un circuito magnético en serie

Como en un circuito eléctrico en serie, la resistencia total es igual a la suma de las resistencias individuales,

 begin {align *} R = R_1 + R_2 + R_3 + ............. + R_n  end {align *}

Dónde, R =  frac { rho l} {A} ( rho = resistividad)

De manera similar, en una serie de circuitos magnéticos, la reticencia total es igual a la suma de las reticencias individuales encontradas alrededor de la trayectoria de flujo cerrada.

 begin {align *} S = S_1 + S_2 + S_3 + ............. + S_n  end {align *}

Dónde, S =  frac {l} { mu_0  mu_r A}

¿Qué es la permeabilidad?

La permeabilidad o permeabilidad magnética se define como la capacidad de un material para permitir que las líneas magnéticas de fuerza lo atraviesen. Ayuda al desarrollo del campo magnético en un circuito magnético.

La unidad SI de permeabilidad es Henry / metro (H / m).

Matemáticamente,  mu =  mu_0  mu_rH / m

Donde,  mu_0= permeabilidad del espacio libre (vacío) = 4  pi * 10 ^ - ^ 7Henry / metro

 mu_r = permeabilidad relativa de un material magnético

Es la relación entre la densidad de flujo magnético (B) y la fuerza de magnetización (H).

 begin {align *}  mu =  frac {B} {H}  end {align *}

Permeabilidad relativa

La permeabilidad relativa se define como el grado en que el material es un mejor conductor del flujo magnético en comparación con el espacio libre.

Se denota por  mu_r.

¿Qué es la Reluctividad?

La reticencia o reticencia específica se define como la reticencia ofrecida por un circuito magnético de una unidad de longitud y una unidad de sección transversal.

Conocemos la desgana S =  frac {l} { mu_0  mu_r A}

Cuando l = 1 my A = 1 m 2 entonces, tenemos

 begin {align *} S =  frac {1} { mu_0  mu_r (1)} =  frac {1} { mu_0  mu_r} =  frac {1} { mu}  ( mu =  mu_0  mu_r)  end {align *}

 begin {align *} S (Específico , , Renuencia) =  frac {1} {Absoluto , , Permeabilidad ( mu)}  end {align *}

Su unidad es metro / Henry.

Es análogo a la resistividad (resistencia específica) en un circuito eléctrico.

Permeabilidad vs renuencia

La permeabilidad se define como la recíproca de la desgana. Está denotado por P.

Permeabilidad (P) =  frac {1} {Renuencia (S)}

Permeabilidad Reluctancia
La permeabilidad es una medida de la facilidad con la que se puede configurar el flujo en el circuito magnético. La renuencia se opone a la producción de flujo magnético en un
circuito magnético .
Está denotado por P. Está denotado por S.
Permeabilidad =  frac {flujo} {mmf} Renuencia =  frac {mmf} {flujo}
Su unidad es Wb / AT o Henry. Su unidad es AT / Wb o 1 / Henry o H -1 .
Es análogo a la conductancia en un circuito eléctrico. Es análogo a la resistencia en un circuito eléctrico.

Unidades de renuencia

La unidad de desgana es amperios-vueltas por Weber (AT / Wb) o 1 / Henry o H -1 .

Dimensión de la renuencia magnética

 begin {align *} S =  frac {l} { mu A}  end {align *}

 begin {align *}  begin {split}  S =  frac {M ^ 0 L ^ 1 T ^ 0} {M ^ 1 L ^ 1 T ^ - ^ 2 I ^ - ^ 2 * M ^ 0 L ^ 2 T ^ 0}   =  frac {M ^ 0 L ^ 1 T ^ 0} {M ^ 1 L ^ 3 T ^ - ^ 2 I ^ - ^ 2}   = M ^ - ^ 1 L ^ - ^ 2 T ^ 2 I ^ 2   end {split}  end {align *}

Fórmula de renuencia

(1)  begin {ecuación *} S =  frac {l} { mu_0  mu_r A}  end {ecuación *}

Donde,  mu =  mu_0  mu_r(en un circuito eléctrico  epsilon =  epsilon_0  epsilon_r)

Por lo tanto, S =  frac {l} { mu A}

Donde,  mu= permeabilidad del material magnético

 begin {align *} Renuencia (S) =  frac {mmf} {flux}  end {align *}

(2)  begin {ecuación *} S =  frac {NI} { phi}  end {ecuación *}

Comparando la ecuación (1) y (2), obtenemos

 begin {align *}  frac {l} { mu_0  mu_r A} =  frac {NI} { phi}  end {align *}

Reorganizando los términos, obtenemos

(3)  begin {ecuación *}  frac { phi} { mu_0  mu_r A} =  frac {NI} {l}  end {ecuación *}

Pero  frac { phi} {A} = By frac {NI} {l} = H

poner esto en la ecuación (3) obtenemos,

 begin {align *}  frac {B} { mu_0} = H  end {align *}

 begin {align *} B =  mu_0  mu_r H =  mu H  (donde,  mu =  mu_0  mu_r)  end {align *}

Fuerza motriz magneto (MMF)

MMF se define como la fuerza que tiende a establecer el flujo a través de un circuito magnético.

Es igual al producto de la corriente que fluye a través de la bobina y el número de vueltas de la bobina.

Por eso, mmf = NI

Su unidad es amperio-vueltas (AT).

Por lo tanto, AT = NI

El trabajo realizado para transportar un polo magnético unitario (1 Wb) a través de todo el circuito magnético se denomina fuerza magnetomotriz (mmf).

Es análogo a la fuerza electromotriz (fem) en un circuito eléctrico.

Aplicaciones de la renuencia

Algunas de las aplicaciones de la desgana incluyen:

  • En el transformador , la desgana se utiliza principalmente para reducir el efecto de la saturación magnética . Los espacios de aire constantes en un transformador aumentan la reticencia del circuito y, por lo tanto, almacenan más energía magnética antes de la saturación.
  • El motor de reluctancia se utiliza para muchas aplicaciones de velocidad constante, como temporizador de reloj eléctrico , dispositivos de señalización, instrumentos de grabación, etc., que funciona según el principio de reluctancia variable.
  • Una de las principales características de los materiales magnéticamente duros es que tienen una fuerte resistencia magnética que se utiliza para crear imanes permanentes. Ejemplo: acero al tungsteno, acero al cobalto, acero al cromo, alnico, etc….
  • El imán del altavoz está cubierto con un material magnético blando, como hierro blando, para minimizar el efecto del campo magnético disperso.
  • Los altavoces multimedia están blindados magnéticamente para reducir la interferencia magnética causada por televisores (televisores) y CRT (tubos de rayos catódicos).

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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