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20 CAPÍTULO 1 Introducción a los principios de las máquinas
b) La permeabilidad del núcleo para esta corriente es
B
H
0.8 T
115 A • espiras/m
0.00696 H/m
Por lo tanto, la permeabilidad relativa es
0.00696 H/m
r 5.540
0 4 10 7 H/m
c) La reluctancia del núcleo es
R
F
63.25 A • espiras
0.012 Wb
5.270 A • espiras/Wb
Pérdidas de energía en un núcleo ferromagnético
En vez de aplicar una corriente continua a los devanados dispuestos sobre el núcleo, se aplica una
corriente alterna para observar qué ocurre. Dicha corriente se muestra en la figura 1-11a). Suponga
que el flujo inicial en el núcleo es cero. Cuando se incrementa la corriente por primera vez, el
flujo en el núcleo sigue la trayectoria ab, dibujada en la figura 1-11b). Ésta es básicamente la curva
de saturación que se muestra en la figura 1-10. Sin embargo, cuando la corriente decrece, el fl ujo
representado en la curva sigue una trayectoria diferente de la seguida cuando la corriente iba en
aumento. Cuando la corriente decrece, el flujo en el núcleo sigue la trayectoria bcd y, más tarde,
cuando la corriente se incrementa de nuevo, el flujo sigue la trayectoria deb. Nótese que la cantidad
de flujo presente en el núcleo depende no sólo de la cantidad de corriente aplicada a los devanados
del núcleo, sino también de la historia previa del flujo presente en el núcleo. Esta dependencia de la
historia previa del flujo y el seguir una trayectoria diferente en la curva se denomina histéresis. La
trayectoria bcdeb descrita en la figura 1-11b), que representa la variación de la corriente aplicada, se
denomina curva o lazo de histéresis.
f (o B)
b
i(t)
t
Flujo
residual c
fres
a
F (o H)
Fuerza
magnetomotriz
e
coercitiva F c
d
a)
b)
FIGURA 1-11 Curva o lazo de histéresis trazado por el flujo en un núcleo cuando se le aplica la corriente i(t).
Nótese que si primero se aplica al núcleo una fuerza magnetomotriz intensa y luego se deja de
aplicar, la trayectoria del flujo en el núcleo será abc. Cuando se suspende la fuerza magnetomotriz,
el flujo no llega a cero, ya que permanece cierto flujo en el núcleo, denominado fl ujo residual (o flujo
remanente), el cual es la causa de los imanes permanentes. Para que el flujo llegue a cero, se debe
aplicar al núcleo, en dirección opuesta, cierta fuerza magnetomotriz llamada fuerza magnetomotriz
coercitiva F c .