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Se dice que dos inductores o bobinas que están unidos por inducción electromagnética son inductores acoplados. Cuando una corriente alterna fluye a través de una bobina, la bobina establece un campo magnético que se acopla a la segunda bobina e induce un voltaje en esa bobina. El fenómeno de un inductor que induce un voltaje en otro inductor se conoce como inductancia mutua.

Las bobinas acopladas se pueden usar como modelo básico para transformadores, una parte importante de los sistemas de distribución de energía y circuitos electrónicos. Los transformadores se usan para cambiar voltajes, corrientes e impedancias alternas, y para aislar una parte de un circuito de otra.

Los circuitos que contienen inductores acoplados son más complicados que otros circuitos porque solo podemos expresar el voltaje de las bobinas en términos de sus corrientes. Las siguientes ecuaciones son válidas para el circuito anterior con las ubicaciones de puntos y las direcciones de referencia. mostrado:

Usando impedancias en su lugar:

Los términos de inductancia mutua pueden tener un signo negativo si los puntos tienen posiciones diferentes. La regla que rige es que el voltaje inducido en una bobina acoplada tiene la misma dirección en relación con su punto que la corriente inductora tiene su propio punto en la contraparte acoplada.

La T - equivalente circuito

Escribiendo las ecuaciones puedes verificar fácilmente la equivalencia.

Permítanos ilustrar esto a través de algunos ejemplos.

ejemplo 1

Encuentre la amplitud y el ángulo de fase inicial de la corriente.

v_s (t) = 1cos (w ×televisión w= 1kHz

Las ecuaciones: V_S = I₁*j w L₁ - yo * j w M

0 = I * j w L₂ - Yo₁*j w M

Por lo tanto: yo₁ = I * L₂/METRO; y

i (t) = 0.045473 cos (w ×t - 90°) A

ejemplo 2

¡Encuentre la impedancia equivalente de los dos polos a 2 MHz!

También podríamos resolver este problema usando el T-equivalente del transformador en TINA:

Si quisiéramos calcular la impedancia equivalente a mano, necesitaríamos usar la conversión de estrella a delta. Si bien esto es factible aquí, en general, los circuitos pueden ser muy complicados y es más conveniente usar las ecuaciones para bobinas acopladas.