Medicion Del Coeficiente de Acoplamiento y

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MEDICION DEL COEFICIENTE DE ACOPLAMIENTO Y DEL COEFICIENTE DE AUTOINDUCCION EN UN CIRCUITO ACOPLADO I.

INTRODUCCIÓN En este informe se tratará de que el alumno este en la capacidad de poder calcular el coeficiente de acoplamiento magnético y el coeficiente de autoinducción de manera experimental para cualquier transformador.

II.

OBJETIVOS

 Con esta práctica se pretende mediante diferentes métodos determinar el coeficiente de acoplamiento y el coeficiente de autoinducción en un circuito acoplado.  Verificar los resultados obtenidos en el laboratorio con los valores ya establecidos para el transformador. III.

FUNDAMENTO TEORICO COEFICIENTES DE INDUCCIÓN MUTUA La inductancia mutua se presenta cuando dos bobinas están lo suficientemente cerca como para que el flujo magnético de una influya sobre la otra.

( )

( )

-

La corriente i1 en L1 produce el voltaje de circuito abierto v2 en L2.

-

La corriente i2 en L2 produce el voltaje de circuito abierto v1 en L1.

( )

( )

( )

( )

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------El valor de la tensión inducida en una bobina es proporcional a la corriente de la bobina que la induce y al denominado coeficiente de inducción mutua, representado con la letra M, que viene dado por la expresión:

√ Donde K es el coeficiente de acoplamiento que varía entre 0 (no existe acoplamiento) y 1 (acoplamiento perfecto) y L1 y L2 las inductancias de las dos bobinas. Por lo tanto, la tensión total en una bobina L1 por la que pasa una corriente I1 acoplada magnéticamente con otra bobina L2 por la que pasa una corriente I2 vendría dada por la expresión:

Dependiendo el signo de la posición del terminal de referencia de cada bobina con respecto a las corrientes que las atraviesan.

IV.

MATERIALES E INSTRUMENTOS

 1 multímetro.

 1 Miliamperímetros de corriente alterna.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 Vatímetro.

 1 Fuente Regulable.

 1 Resistencia de 30Ω.

 Transformador

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------V.

MONTAJE EXPERIMENTAL MÉTODO DE TROMBIAGE

(

)

( )

N°

Ventrada

V1

V2

VR/R

1

39,5

45,3

6,31

20.13 mA

2

49,5

57,2

7,97

23.53 mA

3

59,3

68,5

9,55

26.93 mA

(

)

( )

N°

Ventrada

V1

V2

VR/R

1

70

56,7

15,9

10 mA

2

120

92,2

25,8

23 mA

3

180

140

39,27

40 mA

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4

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------De las ecuaciones ( )

( ) tenemos:

(

)

(

)

Y restando ambas ecuaciones, tenemos:

Reemplazando los valores de cada experiencia para obtener la reactancia mutua: N° 1

N° 2

N° 3

Para calcular el coeficiente de acoplamiento, necesitamos las inductancias de las bobinas 1 y 2: N° 1 ( )

( )

Para lo cual necesitaremos los valores promedios de

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5

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------N° 2 ( )

( )

Para lo cual necesitaremos los valores promedios de

N° 3 ( )

( )

Para lo cual necesitaremos los valores promedios de

Donde el coeficiente de acoplamiento magnético será en cada experiencia: √ ó √ N° 1 N° 2 N° 3

De lo expuesto anteriormente obtenemos que el coeficiente de autoinduccion es:

Por lo tanto el coeficiente de acoplamiento magnético es:

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Calculando el porcentaje de error correspondiente al método: METODO TROMBIAGE

VI.

EXPERIMENTAL

TEORICO

%

M

0.755207909

1.49

49.31%

k

0.251956355

0.369

31.71%

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

 Se ha podido determinar el valor de coeficiente de acoplamiento y del coeficiente de autoinducción mediante estos dos métodos.  También hemos logrado comparar los datos obtenidos de manera experimental con los datos ya dados para el transformador. VII.

BIBLIOGRAFIA

 es.wikipedia.org  www.forosdeelectronica.com

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