Acoplamiento de Inductancias

Cuando fluye una corriente constante en una bobina como en la ilustración de la derecha, se produce un campo magnético en la otra bobina. Pero como el campo magnético no está cambiando, la ley de Faraday nos dice que no habrá voltaje inducido en la bobina secundaria. Pero si abrimos el interruptor, para interrumpir la corriente como en la ilustración del medio, habrá un cambio en el campo magnético de la bobina de la derecha y se inducirá un voltaje. Una bobina es un dispositivo reaccionario; ¡no le gusta ningún cambio!. El voltaje inducido hará que fluya una corriente en la bobina secundaria, que trata de mantener el campo magnético que había allí. El hecho de que el campo inducido siempre se oponga al cambio, es un ejemplo de la ley de Lenz. Una vez que ya se ha interrumpido la corriente y se cierra el interruptor para hacer que fluya de nuevo la corriente como en el ejemplo de la derecha, se inducirá una corriente en dirección opuesta, para oponerse al incremento del campo magnético. La persistente generación de voltajes que se oponen al cambio en el campo magnético es el principio de operación de un transformador. El hecho de que el cambio en la corriente de una bobina, afecte a la corriente y el voltaje de la segunda bobina, está cuantificado por una propiedad llamada inductancia mutua.

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Conceptos sobre la Ley de Faraday

Conceptos sobre Inductancia
 
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Inductancia Mutua

Se llama inductancia mutua al efecto de producir una fem en una bobina, debido al cambio de corriente en otra bobina acoplada. La fem inducida en una bobina se describe mediante la ley de Faraday y su dirección siempre es opuesta al cambio del campo magnético producido en ella por la bobina acoplada (ley de Lenz ). La fem en la bobina 1 (izquierda), se debe a su propia inductancia L.

La fem inducida en la bobina #2, originada por el cambio en la corriente I1 se puede expresar como

La inductancia mutua M se puede definir como la proporción entre la fem generada en la bobina 2, y el cambio en la corriente en la bobina 1 que origina esa fem.

La aplicación mas usual de la inductancia mutua es el transformador.

Reacción de una Bobina al Aumento de Corriente
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Conceptos sobre Inductancia

Circuitos de AC
 
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Inductancia Mutua: Transformador

Si por el secundario de un transformador fluye mas corriente debido a que se está consumiendo mas potencia, entonces por el primario debe fluir igualmente mas corriente para suministrar mas energía. Este acoplamiento entre el primario y el secundario, se describe mas convenientemente en términos de inductancia mutua. La inductancia mutua aparece en las ecuaciones del circuito de ambos circuitos primario y secundario del transformador.

Cálculo
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