-martes
SubProceso i<- intensidad_de_corriente (p, r, t)
pii=3.14
i<- p/4*(pii)*r^2*t
Fin SubProceso
SubProceso r<-absorcion (cam)
r<-ln(2)/cam
fin subproceso
Proceso FUNCIONES
Escribir '*************MENU************'
Escribir '1: reynonds'
Escribir '2: PASO DEL SONIDO'
Escribir '3: ATENUACION'
Escribir '4: PLANTEA'
Escribir 'INGRESE UNA OPCION'
Leer proceso1
Segun proceso1 Hacer
1:
Escribir 'reynonds';
Escribir '*****************';
Definir z, r, v, D, ro, n Como real ;
// DEFINIR FUERZA (m,a) como enteros;
Escribir 'ingrese la velocidad: ';
Leer v;
Escribir 'ingrese el Diametro: ';
Leer D;
R<-reynonds (v,D)//(I)
Escribir 'el numero de reynonds es: ' ,R;
2:
Escribir 'intensidad de corriente';
Escribir '***********************';
Definir i, p, pii, r, t Como Real;
Escribir 'ingrese potencia: ';
Leer p;
Escribir 'ingrese radianes: ';
Leer r;
Escribir 'ingrese tiempo: ';
Leer t;
i<- p/(4)*(pii)*(r^2)*(t)
Escribir 'intensida de cprriente es: ' ,i;
3:
Definir a, r, cam Como Real;
Escribir 'calculo de absorcion';
Escribir " a=ln(2)/cam ";
Escribir '******************'
escribir "ingrese el campo magnetico"
Leer cm;
r<-absorcion (cam) // (I)
Escribir 'la absorcion es: ' ,R;
fin segun
FinProceso
-jueves
SubProceso fv<-eficiencia (v2,v1,vd)
fv<-(v2-v1)/vd
fin subproceso
SubProceso r<-formula (l,pa,s)
r<-(l/pa)*s
fin subproceso
Proceso FUNCIONES
Escribir '*************MENU************'
Escribir '1: eficiencia volumetrica'
Escribir '2: formula '
Escribir 'INGRESE UNA OPCION'
Leer proceso1
Segun proceso Hacer
1:
Escribir 'eficiencia volumetrica';
Escribir '*****************';
Definir fv, v2, v1, vd Como real ;
Escribir 'ingrese el volumen dos: ';
Leer v2;
Escribir 'ingrese el volumen uno : ';
Leer v1;
Escribir " ingrese el vd: ";
leer vd;
fv<-eficiencia (v2,v1,vd)
Escribir 'eficiencia volumetrica es: ' ,fv;
2:
Escribir 'formula';
Escribir '*****************';
Definir r, l, pa, s Como real ;
Escribir 'ingrese la longuitud: ';
Leer l;
Escribir 'ingrese la permealidad absoluta : ';
Leer pa;
Escribir " ingrese el area : ";
leer s;
r<-formula (l,pa,s)
Escribir 'eficiencia volumetrica es: ' ,fv;
fin segun
fin proceso
INFORME
1 TITULO
INDUCTANCIA
2 OBJETIVO
Que todo ingeniero sepa sobre el tema de la inductancia porque es algo básico para un ingeniero electrónico.
3ALCANCE
Que todas las persona ya sea ingeniero o no , sepa dominar este tema a la perfeccion.
4 JUSTIFICACION
La Inductancia es el eslabón entre la Electricidad y el Magnetismo. Cuando circula corriente eléctrica por una inductancia, genera un campo magnético alrededor. Leyes de Laplace Cuando una inductancia se mueve dentro de un campo magnético, se induce en ella una Fuerza Electro Motriz, que si se cierra el circuito sobre ella misma, genera una corriente eléctrica. Ley de Lenz. Actúa como la inercia en la masa, se opone a la variación de la corriente eléctrica. Acumula energía eléctrica, pero es incapaz de retenerla. Si cesa la corriente eléctrica que la ha cargado, la libera como sea... Su importancia es tal, que si no existiera, la Electricidad no habría pasado de poder encender bombillas y generar calor, con pilas y baterías. Ninguna de las otras aplicaciones de la Electricidad existirían.
5 MARCO TEORICO
La inductancia
Origen
El término "inductancia" fue empleado por primera vez por Oliver Heaviside en febrero de 1886, mientras que el símbolo L, con el cual se representa en circuitos eléctricos, se utiliza en honor al físico Heinrich Lenz. Matemáticamente se define así L = Φ/I
Donde: Φ es el Flujo magnético, y la letra I representa la intensidad de Corriente eléctrica. Básicamente, todo inductor consiste en un arrollamiento de hilo conductor. La inductancia resultante es directamente proporcional al número y diámetro de las espiras y a la permeabilidad del interior del arrollamiento, y es inversamente proporcional a la longitud de la Bobina.
La inductancia es la propiedad de los circuitos eléctricos mediante la cual se produce una fuerza electromotriz, debido al paso de la corriente eléctrica y a la variación del campo magnético asociado. Esta fuerza electromotriz puede generar dos fenómenos bien diferenciados entre sí.
El primero es una inductancia propia en la bobina, y el segundo corresponde a una inductancia mutua, si se trata de dos o más bobinas acopladas entre sí. Este fenómeno se basa en la Ley de Faraday, también conocida como ley de inducción electromagnética, que indica que es factible generar un campo eléctrico a partir de un campo magnético variable.
El 1886 el físico, matemático, ingeniero electricista y radiotelegrafista inglés Oliver Heaviside dio los primeros indicios sobre la autoinducción. Luego, el físico estadounidense Joseph Henry también realizó importantes aportes sobre la inducción electromagnética; por ello la unidad de medición de la inductancia lleva su nombre.
Así mismo, el físico alemán Heinrich Lenz postuló la ley de Lenz, en la cual se enuncia la dirección de la fuerza electromotriz inducida. Según Lenz, esta fuerza inducida por la diferencia de tensión aplicada sobre un conductor va en dirección opuesta a la dirección de la corriente que circula a través de este.
La inductancia forma parte de la impedancia del circuito; es decir, su existencia implica cierta resistencia a la circulación de la corriente.
Fórmulas matemáticas
La inductancia suele ir representada con la letra “L”, en honor a las aportaciones del físico Heinrich Lenz sobre el tema.
La modelización matemática del fenómeno físico conlleva variables eléctricas como el flujo magnético, la diferencia de potencial y la corriente eléctrica del circuito de estudio.
Fórmula por la intensidad de la corriente
Matemáticamente, la fórmula de la inductancia magnética se define como el cociente entre el flujo magnético en elemento (circuito, bobina eléctrica, espira, etc.), y la corriente eléctrica que circula a través del elemento.
📷
En esta fórmula:
L: inductancia [H].
Φ: flujo magnético [Wb].
I: intensidad de la corriente eléctrica [A].
N: número de bobinas del devanado [sin unidad].
El flujo magnético al cual se hace mención en esta fórmula es el flujo producido únicamente debido a la circulación de la corriente eléctrica.
Para que esta expresión sea válida, no deben considerarse otros flujos electromagnéticos generados por factores externos como imanes, u ondas electromagnéticas ajenas al circuito de estudio.
El valor de la inductancia es inversamente proporcional a la intensidad de la corriente. Esto quiere decir que mientras mayor sea la inductancia, menor será la circulación de corriente a través del circuito, y viceversa.
Por su parte, la magnitud de la inductancia es directamente proporcional al número de espiras (o vueltas) que conformen a la bobina. Mientras más espirales tenga el inductor, mayor será el valor de su inductancia.
Esta propiedad también varía en función de las propiedades físicas del hilo conductor que conforma la bobina, así como de la longitud de esta.
Fórmula por la tensión inducida
El flujo magnético relacionado a una bobina o un conductor es una variable difícil de medir. Sin embargo, sí es factible obtener el diferencial de potencial eléctrico provocado por las variaciones de dicho flujo.
Esta última variable no es más que la tensión eléctrica, la cual sí es una variable medible a través de instrumentos convencionales como un voltímetro o un multímetro. Así, la expresión matemática que define la tensión en los terminales del inductor es la siguiente:
📷
En esta expresión:
VL: diferencia de potencial en el inductor [V].
L: inductancia [H].
∆I: diferencial de corriente [I].
∆t: diferencial de tiempo [s].
Si se trata de una única bobina, entonces el VL es la tensión autoinducida del inductor. La polaridad de esta tensión dependerá de si la magnitud de la corriente aumenta (signo positivo) o disminuye (signo negativo) al circular de un polo a otro.
Finalmente, al despejar la inductancia de la expresión matemática anterior, se tiene lo siguiente:
📷
La magnitud de la inductancia se puede obtener al dividir el valor de la tensión autoinducida entre el diferencial de la corriente con respecto al tiempo.
Fórmula por las características del inductor
Los materiales de fabricación y la geometría del inductor juegan un papel fundamental en el valor de la inductancia. Es decir, además de la intensidad de la corriente, hay otros factores que inciden en ello.
La fórmula que describe el valor de la inductancia en función de las propiedades físicas del sistema es la siguiente:
📷
En esta fórmula:
L: inductancia [H].
N: número de espiras de la bobina [sin unidad].
µ: permeabilidad magnética del material [Wb/A·m].
S: área de la sección transversal del núcleo [m2].
l: longitud de líneas de flujo [m].
La magnitud de la inductancia es directamente proporcional al cuadrado del número de espiras, al área de la sección transversal de la bobina y a la permeabilidad magnética del material.
Por su parte, la permeabilidad magnética es la propiedad que tiene el material para atraer campos magnéticos y ser atravesado por estos. Cada material tiene una permeabilidad magnética distinta.
A su vez, la inductancia es inversamente proporcional a la longitud de la bobina. Si el inductor es muy largo, el valor de la inductancia será menor.
Unidad de medición
En el sistema internacional (SI) la unidad de la inductancia es el henrio, en honor al físico estadounidense Joseph Henry.
Según la fórmula para determinar la inductancia en función del flujo magnético y de la intensidad de la corriente, se tiene que:
📷
Por otra parte, si determinamos las unidades de medición que conforman el henrio con base en la fórmula de la inductancia en función de la tensión inducida, tenemos:
📷
Vale acotar que, en términos de unidad de medición, ambas expresiones son perfectamente equivalentes. Las magnitudes más comunes de inductancias suelen expresarse en milihenrios (mH) y microhenrios (μH).
Autoinductancia
La autoinducción es un fenómeno que se suscita cuando una corriente eléctrica circula a través de una bobina y esto induce una fuerza electromotriz intrínseca en el sistema.
Esta fuerza electromotriz recibe el nombre de voltaje o tensión inducida, y surge como resultado de la presencia de un flujo magnético variable.
La fuerza electromotriz es proporcional a la velocidad de variación de la corriente que circula a través de la bobina. A su vez, este nuevo diferencial de tensión induce la circulación de una nueva corriente eléctrica que va en sentido contrario a la corriente primaria del circuito.
La autoinductancia se produce como resultado de la influencia que el montaje ejerce sobre sí mismo, debido a la presencia de campos magnéticos variables.
La unidad de medición de la autoinductancia también es el henrio [H], y suele estar representada en la literatura con la letra L.
Aspectos relevantes
Es importante diferenciar dónde ocurre cada fenómeno: la variación temporal del flujo magnético sucede en una superficie abierta; es decir, alrededor de la bobina de interés.
En cambio, la fuerza electromotriz inducida en el sistema es la diferencia de potencial existente en el bucle cerrado que demarca la superficie abierta del circuito.
A su vez, el flujo magnético que atraviesa cada espira de una bobina es directamente proporcional a la intensidad de la corriente que lo provoca.
Este factor de proporcionalidad entre el flujo magnético y la intensidad de la corriente, es lo que se conoce como coeficiente de autoinducción, o lo que es lo mismo, la autoinductancia del circuito.
Dada la proporcionalidad entre ambos factores, si la intensidad de la corriente varía en función del tiempo, entonces el flujo magnético tendrá un comportamiento similar.
Así, el circuito presenta un cambio en sus variaciones propias de corriente, y dicha variación será cada vez mayor en la medida en que la intensidad de la corriente varíe de forma significativa.
La autoinductancia puede entenderse como una suerte de inercia electromagnética, y su valor dependerá de la geometría del sistema, siempre que la proporcionalidad entre el flujo magnético y la intensidad de la corriente se cumpla.
Inductancia mutua
La inductancia mutua proviene de la inducción de una fuerza electromotriz en una bobina (bobina N° 2), a causa de la circulación de una corriente eléctrica en una bobina cercana (bobina N° 1).
Por ende, la inductancia mutua se define como el factor de proporción entre la fuerza electromotriz generada en la bobina N° 2 y la variación de corriente en la bobina N° 1.
La unidad de medición de la inductancia mutua es el henrio [H] y está representada en la literatura con la letra M. Así, la inductancia mutua es aquella que se produce entre dos bobinas acopladas entre sí, ya que la circulación de corriente a través de una bobina produce una tensión en los terminales de la otra.
El fenómeno de inducción de una fuerza electromotriz en la bobina acoplada tiene su fundamento en la ley de Faraday.
Según esta ley, la tensión inducida en un sistema es proporcional a la velocidad de variación del flujo magnético en el tiempo.
Por su parte, la polaridad de la fuerza electromotriz inducida viene dada por la ley de Lenz, según la cual esta fuerza electromotriz se opondrá a la circulación de la corriente que la produce.
Inductancia mutua por FEM
La fuerza electromotriz inducida en la bobina N° 2 viene dada por la siguiente expresión matemática:
📷
En esta expresión:
FEM: fuerza electromotriz [V].
M12: inductancia mutua entre la bobina N° 1 y la bobina N° 2 [H].
∆I1: variación de corriente en la bobina N° 1 [A].
∆t: variación temporal [s].
Así, al despejar la inductancia mutua de la expresión matemática previa resulta lo siguiente:
📷
La aplicación más usual de la inductancia mutua es el transformador.
Inductancia mutua por flujo magnético
Por su parte, también es factible deducir la inductancia mutua al obtener el cociente entre el flujo magnético entre ambas bobinas y la intensidad de la corriente que circula a través de la bobina primaria.
📷
En dicha expresión:
M12: inductancia mutua entre la bobina N° 1 y la bobina N° 2 [H].
Φ12: flujo magnético entre las bobinas N° 1 y N° 2 [Wb].
I1: intensidad de la corriente eléctrica a través de la bobina N° 1[A].
Al evaluar los flujos magnéticos propios de cada bobina, se tiene que cada uno de estos es proporcional a la inductancia mutua y a la corriente propia de esa bobina. Entonces, el flujo magnético asociado a la bobina N° 1 viene dado por la siguiente ecuación:
📷
Análogamente, el flujo magnético inherente a la segunda bobina se obtendrá a partir de la fórmula a continuación:
📷
Igualdad de las inductancias mutuas
El valor de la inductancia mutua también dependerá de la geometría de las bobinas acopladas, debido a la relación proporcional al campo magnético que atraviesa las secciones transversales de los elementos asociados.
Si la geometría del acoplamiento se mantiene constante, la inductancia mutua también permanecerá sin variaciones. En consecuencia, la variación del flujo electromagnético solo dependerá de la intensidad de la corriente.
Según el principio de reciprocidad de los medios con propiedades físicas constantes, las inductancias mutuas son idénticas entre sí, tal como se detalla en la siguiente ecuación:
📷
Esto es, la inductancia de la bobina N° 1 con relación a la bobina N° 2 es igual a la inductancia de la bobina N° 2 con relación a la bobina N° 1.
Aplicaciones
La inducción magnética es el principio básico de acción de los transformadores eléctricos, los cuales permiten subir y bajar niveles de tensión a una potencia constante.
La circulación de corriente a través del devanado primario del transformador induce una fuerza electromotriz en el devanado secundario que, a su vez, se traduce en la circulación de una corriente eléctrica.
La relación de transformación del dispositivo viene dada por el número de espiras de cada devanado, con lo cual es factible determinar la tensión secundaria del transformador.
El producto de la tensión y la corriente eléctrica (es decir, la potencia) se mantiene constante, salvo algunas pérdidas técnicas debido a la ineficiencia intrínseca del proceso.
6 MARCO PROCEDIMENTAL
SubProceso l<-inductancia (fm,i,n)
l<- (fm*n)/i;
Fin SubProceso
SubProceso vl<-potencial (in,di,dt)
vl<- (nu*pm*s)/lo
Fin SubProceso
SubProceso ind<-induc (nu,pm,lo,s)
ind<-ln(2)/cam
fin subproceso
SubProceso fem<-electromotriz (im,vi,vt)
fem<-(im*vi)/vt
fin subproceso
Proceso FUNCIONES
Escribir '*************MENU************'
Escribir '1: reynonds'
Escribir '2: PASO DEL SONIDO'
Escribir '3: ATENUACION'
Escribir '4: PLANTEA'
Escribir 'INGRESE UNA OPCION'
Leer proceso1
Segun proceso1 Hacer
1:
Escribir 'inductancis';
Escribir '*****************';
Definir l, fm, i, n Como real ;
// DEFINIR FUERZA (m,a) como enteros;
Escribir 'ingrese el flujo magnetico: ';
Leer fm;
Escribir 'ingrese la intensidad de corriente: ';
Leer i;
Escribir " ingrese el numero de bobina: ";
leer n;
l<-inductancia (fm,i,n)
Escribir 'inductancia es: ' ,l;
2:
Escribir 'potencial del inductor';
Escribir '***********************';
Definir vl, in, di, dt Como Real;
Escribir 'ingrese induc: ';
Leer in;
Escribir 'ingrese diferencial de corriente: ';
Leer di;
Escribir 'ingrese diferencial de tiempo: ';
Leer dt;
vl<-potencial (in,di,dt)
Escribir 'potencial del inductor: ' ,vl;
3:
Escribir 'induc';
Escribir '*****************';
Definir ind, nu, pm, lo, s Como real ;
// DEFINIR FUERZA (m,a) como enteros;
Escribir 'ingrese numero de espiras: ';
Leer n;
Escribir 'ingrese permeabilidad magnetica: ';
Leer pm;
Escribir " ingrese longuitud : ";
leer lo;
Escribir " ingrese area : ";
leer s;
ind<-induc (nu,pm,lo,s)
Escribir 'induc es: ' ,lnd;
4:
Escribir 'electromotriz';
Escribir '*****************';
Definir fem, im, vi, vt Como real ;
// DEFINIR FUERZA (m,a) como enteros;
Escribir 'ingrese la inductancia mutua: ';
Leer im;
Escribir 'ingrese la variacion de corriente: ';
Leer vi;
Escribir " ingrese la variacion de tiempo: ";
leer vt;
fem<-electromotriz (im,vi,vt)
Escribir 'electromotriz es: ' ,fem;
fin segun
FinProceso
7 CONCLUCIONES
En conclucion es un buen tema que nos va a servir casi siempre y que nuca se nos debe olvidar , nunca es tarde para aprender algo nuevo y si lo hemos olvidado debemos repasarlo para recordarlo nuevamente.
8 BIBLIOGRAFIA
http://www.fis.puc.cl/~jalfaro/fis1533/clases/inductancia.pdf mas informacion
http://wwwprof.uniandes.edu.co/~ant-sala/cursos/FDC/Contenidos/07_Inductancia_y_Capacitancia/Problemas/DeCarlo/PC07-LC.pdf ejercicios de inductancia
https://www.youtube.com/watch?v=3Pynb1cRaf8&t=396s video
https://www.youtube.com/watch?v=BCh4nskaOQk video de ejercicion de inductancia
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