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Circuitos magnéticos.

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Carlos:
Cálculo de la corriente máxima de saturación de una bobina:

Fórmula aproximada que indica que la energía se almacena en el entrehierro y es directamente proporcional a su tamaño y al cuadrado del campo magnético:

   I_max^2  · L = B_max^2 · (Ae · g) / μ0

   I_max^2  · L = Energía almacenada por la inductancia

   (Ae · g) = Volumen del entrehierro (air gap)
   

Fórmula más exacta que utiliza el valor real de AL:

   I_max  = B_max · Ae / (N · AL)


   I_max  = B_max · Ae / sqrt( AL · L )


Magnitudes y unidades:

   I_max = máxima corriente de saturación de la inductancia en amperios [A]
   L = Autoinductancia de la bobina en Henrios [H]
   B_max = Campo magnético que satura el núcleo magnético en Teslas [T]
             = 0.2 a 0.3 Tesla para ferritas tipo N27
             = 0.7 a 1.4 Tesla para polvo de hierro
   Ae = Área del núcleo magnético en metros cuadrados [m^2]
   g = Entrehierro (Air gap) en metros [m]
   AL = Factor de inductancia en henrios por vuelta al cuadrado [H/vuelta^2]
   μ0 = 1,2566 · 10^-6  Permeabilidad magnética del vacío en henrios por metro [H/m]

Carlos:
Cálculo de calentamiento del cobre con capacidad calorífica:

   dT = 0.29 · dI^2 ·  ro

   dT = Aumento de temperatura con el tiempo [ºC/s]
   dI = Densidad de corriente por el conductor de cobre [A/mm2]
          Varía de 5 a 10 amperios por milímetro cuadrado de sección de cobre, dependiendo del tamaño de la bobina.
   ro = Resistividad del cobre [Ohm/m·mm2]


Potencia generada en el cobre por unidad de volumen:

   Pv = dI^2 · ro

   Pv = Potencia generada por unidad de volumen, en el cobre [W/cm3]
   dI = Densidad de corriente por el conductor de cobre [A/mm2]
          Varía de 5 a 10 amperios por milímetro cuadrado de sección de cobre, dependiendo del tamaño de la bobina.
   ro = Resistividad del cobre [Ohm/m·mm2]


Magnitudes y unidades:

   cm_cu = 385  J/ºC·kg     Capacidad calorífica del cobre
   ρ_cu = 8960  kg/m3     Densidad del cobre
   cv_cu = 3,45·10^6 J/ºC·m3     Capacidad calorífica por volumen del cobre

   ro = 17,24·10^-8  Ohm/m3     Resistividad del cobre a 20ºC
   ct_cu =  0,00393  %/ºC     Factor de resistividad del cobre con la temperatura
   ro = 0,016 Ohm/mm2·m  @ 0ºC
   ro = 0,018 Ohm/mm2·m  @ 30ºC
   ro = 0,020 Ohm/mm2·m  @ 60ºC
   ro = 0,022 Ohm/mm2·m  @ 90ºC

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