CR · Acoplamiento magnético

La convención del punto y la polaridad

Cuando dos bobinas están acopladas, el signo del término mutuo M lo fija el sentido en que se enrolló cada devanado. En esta unidad verás la convención que anota ese sentido con un solo punto, y cómo leer en los puntos si el término mutuo es +M o −M.

¿El punto en el mismo lado o en el opuesto?

La flecha que atraviesa cada bobina es el flujo de esa bobina, Φ₁ y Φ₂. Al cambiar entre las pestañas Aditiva y Sustractiva cambia si la corriente de la bobina derecha entra por su punto o por el extremo sin punto, y la flecha de flujo de la derecha se invierte en consecuencia. Si las dos flechas apuntan hacia el mismo lado, los flujos se suman y se refuerzan; si apuntan en sentidos opuestos, se restan entre sí y se cancelan, en rojo.

Total de la conexión actual

Lₜ = L₁ + L₂ + 2M

Inductancia serie total Lₜ

Refuerza · +2M ·

El punto marca el extremo de igual polaridad

Dibujar en qué sentido está enrollada cada bobina resulta engorroso. Por eso se conviene en marcar con un punto, en cada bobina, el extremo que tiene la misma polaridad en el mismo instante. Cuando la corriente entra en una bobina por su punto, queda fijado el sentido de su flujo, y mientras esa corriente crece, la tensión inducida en la otra bobina es positiva (+) en el punto de esa bobina.

Igual lado suma, opuesto resta

Si las dos corrientes entran por los puntos (o ambas salen por ellos), los dos flujos se superponen en el mismo sentido y se refuerzan, y el término mutuo es +M: conexión aditiva. Si una entra por un punto y la otra por el extremo sin punto, los flujos van en sentidos opuestos y se cancelan, y el término mutuo es −M: conexión sustractiva. Al conectar las dos bobinas en serie, la inductancia total es Lₜ = L₁ + L₂ ± 2M, y el signo lo deciden los puntos.

ObservaLₜ = L₁ + L₂ + 2M

Con los puntos del mismo lado se suma +2M.

EligeLₜ = L₁ + L₂ ? 2M

Con los puntos en lados opuestos se resta 2M.

CompletaM = (L_a − L_b) / ?

Los dos totales difieren en 4M.

Por tu cuentaV₁ = jωL₁I₁ ? jωM I₂

En conexión aditiva, el término M de la ecuación de tensión también se suma.

Con los puntos hasta se mide M

Si se miden las mismas dos bobinas en serie una vez en conexión aditiva y otra en sustractiva, los dos totales difieren exactamente en 4M. La conexión aditiva da L₁ + L₂ + 2M y la sustractiva L₁ + L₂ − 2M, así que al restar solo queda 4M. Así se mide en la práctica la inductancia mutua: M = (L_aditiva − L_sustractiva)/4.

De vuelta a la primera pantalla

Con los puntos del mismo lado, las dos flechas de flujo apuntaban igual y se reforzaban, y el total creció a L₁ + L₂ + 2M. Al pasar un punto al lado opuesto, la flecha derecha se invirtió, los flujos se cancelaron en rojo y el total bajó a L₁ + L₂ − 2M. El punto resultó ser un recurso que anota el signo del término mutuo sin dibujar los devanados. En cualquier problema de circuitos acoplados, este punto es el primer símbolo que hay que leer.

La convención de puntos marca, en dos bobinas acopladas, los extremos que tienen la misma polaridad en el mismo instante. Si las dos corrientes entran por los puntos, los flujos se refuerzan y el término mutuo es +M (aditiva); si solo una entra por un punto, se cancelan y es −M (sustractiva). El total en serie es Lₜ = L₁ + L₂ ± 2M, y por medición M = (L_aditiva − L_sustractiva)/4.