Fundamentos de Inducción Electromagnética y Protección de Circuitos

Protección de Circuitos y Fenómenos de Inducción

• Nota 1: En este circuito, si se quiere proteger a la lamparita contra las posibles sobretensiones causadas por la desconexión, bastará con colocar un diodo en serie con la misma.
• Nota 2: Otra opción más empleada es un diodo en paralelo a la bobina.
• Nota 3: Durante la desconexión, la fuente pasa a ser la propia bobina con su FEM (Fuerza Electromotriz).
• Nota 4: Cuando el elemento de conmutación es sólido, se pone el diodo en paralelo con la bobina para evitar que la sobretensión de autoinducción en la desconexión supere la tensión que soporta el transistor y lo queme.

Autoinducción en Corriente Alterna

Existe este fenómeno toda vez que una bobina es recorrida por una corriente variable, ya que esta crea una variación de flujo magnético que, a su vez, corta a las propias espiras; es decir, la misma bobina hace de inductora e inducida.

Bobinas Conectadas en Serie (CA o CC)

Se pueden conectar de forma que sus flujos magnéticos se sumen (la corriente circula en un mismo sentido) o que sus flujos magnéticos se resten (la corriente circula en sentidos opuestos):

• Serie aditiva: Si circula en la misma dirección (corriente baja).
• Serie sustractiva o diferencial: Si circula en sentidos opuestos (corriente alta).

Leyes de Fuerza y Movimiento

Regla de la mano izquierda (Fuerza de Lorentz)

Se utiliza para determinar la fuerza que se genera sobre un conductor que transporta corriente. Se resume como FBI (Fuerza, B-inducción, Intensidad).
Fórmula: F = B · L · I

Polaridad de FEM: Regla de la mano derecha

Se utiliza para determinar la polaridad de la fuerza electromotriz inducida en un conductor en movimiento.
Fórmula: e = B · L · v (donde v es velocidad, B inducción magnética e i intensidad).

Principios de Faraday y Lenz

Enunciado de Faraday

La fuerza electromotriz es directamente proporcional a la variación de flujo que lo origina e inversamente proporcional al tiempo.

Flujo concatenado: Se le denomina así al producto del flujo que corta al inductor por su número de espiras.

Comportamiento del núcleo y la bobina

1. Al acercar el imán al solenoide, este es recorrido por una corriente eléctrica en un determinado sentido.
2. Si el imán está quieto, no hay corriente eléctrica en el solenoide.
3. Al alejar el imán del solenoide, este es recorrido por una corriente en sentido opuesto al de la corriente producida al acercar el imán.

Ley de Lenz

«El sentido de la corriente inducida en un circuito es tal que crea un campo magnético cuyo flujo se opone a la variación del flujo inductor».

Definición de Fuerza Electromotriz (FEM)

La fuerza electromotriz es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado.