Curso Didáctica de la Física 2011 Inducción Campo Rotante

Inducci ó n Una espira de cable rota abrazando un campo magn é tico –N es el n ú mero de vueltas de la espira –L es el largo de la espira –D es el ancho de la espira –B es la densidad de flujo magn é tico –n es el n ú mero de vueltas por segundo D B L

Inducci ó n de tensi ó n Se genera un voltaje En la posici ó n 1 todo el flujo es concatenado por la espira En la posici ó n 2 el flujo concatenado se reduce El cambio de flujo concatenado induce una tensi ó n en la espira cos  t 2 1 B

Inducción - aplicativo En el aplicativo de inducción podemos: variar la intensidad de campo magnético variar el tamaño del área variar la velocidad de rotación de la espira observar los resultados en la tensión inducida debido a las tres variaciones mencionadas

Campo Rotante Lo visto anteriormente en “Inducción” podemos emplearlo para hacer funcionar una máquina eléctrica Para ello utilizamos el concepto de campo rotante Un trozo de metal colocado dentro del campo rotante, rotará con el campo (esto lo veremos en el laboratorio)

Una espira, alimentada por una tensión cosenoidal, producirá un campo magnético de intensidad cosenoidal, pero dirección fija (trazo rosa). Podemos verlo como dos campos de media amplitud y giros opuestos.

Ahora colocamos tres espiras, separadas angularmente 120º. las alimentamos con una terna trifásica (tensiones desfasadas en el tiempo 120º).

El campo que surge resulta de sumar las contribuciones de las tres espiras. Los términos tachados en amarillo forman una estrella y su suma se cancela. El campo rotante tiene intensidad fija y rota en el sentido de las agujas del reloj.

Campo rotante La máquina de inducción posee (habitualmente) un rotor tipo “jaula de ardilla” Un conjunto de barras conductoras están cortocircuitadas en los extremos por dos anillos (también conductores) Un campo magnético variable (campo rotante del estator) induce una tensión. Como las barras están cortocircuitadas, circulará una corriente. Esta corriente produce un campo que se opone a la causa que lo genera, haciendo girar a la máquina.

Campo rotante - aplicativo En el aplicativo podemos ver un estator Presionando fmm de la fase respectiva, podemos ver el campo (pulsante y de dirección fija) de cada una de las fases Presionando fmm resultante, podemos ver la sumatoria de las tres, es decir un campo de intensidad constante y que rota.