Circuito Magnetico en Serie, Paralelo y Ley de Ohm

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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
CIRCUITO MAGNÉTICO EN SERIE PARALELO Y LEY DE OHM
TEORIA ELECTROMAGNETICA
SECCIÓN 01
INTEGRANTES:
BRYAN ALEXANDER MELARA VELAZQUEZ
CARLOS ENRIQUE LOPEZ FUENTES
JOSE FRANCISCO HERNANDEZ HUEZO
JOSUE DAVID ALVAREZ ASCENCIO
MARLON EDENILSON CAMPOS
VERONICA GABRIELA ESPINO RUIZ
ENTREGA: SÁBADO 02 DICIEMBRE 2023

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INTRODUCCIÓN
Los circuitos magnéticos forman la base para comprender y diseñar varios dispositivos
magnéticos al proporcionar un marco sistemático análogo a los circuitos eléctricos. En
esencia, los circuitos magnéticos ayudan a conceptualizar el comportamiento de los
campos magnéticos y el flujo de flujo magnético dentro de diferentes materiales. El
concepto de circuitos magnéticos es fundamental en el diseño de transformadores,
inductores y otros componentes magnéticos. Al igual que los circuitos eléctricos, los
circuitos magnéticos se pueden analizar en términos de configuraciones en serie y en
paralelo.
En un circuito magnético en serie, los componentes magnéticos están dispuestos

consecutivamente, creando una única vía para que viaje el flujo magnético. La
reluctancia magnética total en una configuración en serie es la suma de las reluctancias
individuales de cada componente, lo que recuerda a los circuitos eléctricos en serie
donde la resistencia total es igual a la suma de las resistencias individuales. Por el
contrario, los circuitos magnéticos paralelos presentan múltiples caminos a seguir para
el flujo magnético, y cada rama tiene su propia reluctancia. La reluctancia total en un
circuito magnético paralelo está determinada por el recíproco de la suma de los
recíprocos de las reluctancias individuales.
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OBJETIVOS
Analizar el comportamiento de los circuitos magnéticos en serie, paralelo y ley de Ohm
centrándonos en las características distintivas de cada configuración. E investigaremos
cómo estos circuitos afectan el flujo magnético y la distribución de la corriente,
destacando sus aplicaciones prácticas en el ámbito eléctrico. Además, examinaremos
la aplicación de la Ley de Ohm en estos contextos, desentrañando las complejidades
de la relación entre el voltaje, la corriente y la resistencia en los circuitos magnéticos.
Este trabajo tiene como objetivo proporcionar una comprensión integral de los circuitos
magnéticos en serie y paralelo, ofreciendo una visión clara de sus características y
utilidades en el mundo de la electricidad y el magnetismo.

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CIRCUITO MAGNÉTICO EN SERIE PARALELO Y LEY DE OHM
Se denomina circuito magnético a un dispositivo en el que las líneas de fuerza del

campo pasan a través de un material ferromagnético causando que el campo
magnético fluya casi exclusivamente a través de dicho material.Las formas de estos
dispositivos varían según su función.Se encuentra en los lugares donde se presente un
flujo magnético, digamos un imán, un solenoide, un electroimán, un toroide, un motor,
un generador un transformador eléctricos, las inmediaciones del planeta en que
vivimos, etc.
El circuito magnético como su nombre lo indica es una trayectoria cerrada en la que se

encuentra confinado un flujo magnético. Está formado por un conjunto de medios
donde se localiza un flujo magnético cerrado.Estos circuitos magnéticos pueden ser:
Homogéneos: Una sola sustancia, sección uniforme y sometido a igual inducción en

todo su recorrido.
Heterogéneos: Varias sustancias, distintas secciones o inducciones, o coincidencia de

estas condiciones. Éstos pueden tener o no entrehierros.
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Ley General del Circuito Magnético o Ley de Hopkinson
Para el cálculo de un circuito magnético existe la Ley general del circuito magnético o
Ley de Hopkinson, cuya expresión es:
Para su demostración y entendimiento de esta ley, partimos de lo siguiente:
Supongamos que tenemos un toroide o anillo de Rowland de sección uniforme, dentro

de él la inducción es:
Anillo de Rowland
el flujo magnético es:
Al numerador de la expresión se le denomina fuerza magnetomotriz (Fm):

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Y al denominador, reluctancia magnética (Rm):
el flujo magnético se puede expresar como:
EJEMPLO
Un anillo de Rowland con núcleo de hierro (µr=2500) tiene una sección transversal de 5
cm2 y una circunferencia media de 50cm de longitud. El anillo está devanado con 500
espiras de hilo por las que circula una corriente de 0,1A.
a) Calcula la fmm sobre el anillo.
b) Calcula la excitación magnética en el anillo.
c) Hallar el valor de la Reluctancia del circuito magnético.
d) Calcula el flujo total del anillo

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Analogías y diferencias entre los Circuitos Eléctricos y Magnéticos
Pero también existen sus diferencias:
● En un circuito eléctrico las cargas se mueven a lo largo del circuito, sin embargo
en los circuitos magnéticos no existe movimiento de flujo.
● En los circuitos eléctricos la intensidad de corriente es constante, a no ser que
existan ramificaciones, sin embargo, en los circuitos magnéticos hay pérdida de
flujo al exterior, que puede ser a veces mayor que la que circula por el circuito.
Magnitudes y Unidades básicas de los Circuitos Magnéticos.
Por tanto las magnitudes y unidades básicas que se utilizan en los circuitos magnéticos
son:
● Fuerza magneto motriz, Fmm: Causa capaz de producir el flujo magnético ( ).

Su unidad es el amperio (A). En la práctica se usa el amperio-vuelta (Av).
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● Flujo magnético, :Número total de líneas de inducción que existen en el

circuito magnético. Es la medida de la cantidad de magnetismo. Su unidad es el
Weber (Wb).
● Reluctancia magnética, Rm: Es la oposición que ofrece el circuito magnético al
establecimiento del flujo. Depende de la naturaleza del material y de sus
dimensiones. Su unidad es Henrio a la menos uno (H-1).
● Inducción magnética, B: Número de líneas de flujo por unidad de superficie que
existen en el circuito magnético perpendiculares a la dirección del campo. Su
unidad es el Tesla (T).
● Intensidad de campo, H: Causa imanadora o excitación magnética por unidad de
longitud del circuito magnético. Su unidad es el Av/m.
● Permeabilidad, µ: Es la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer
pasar a través de sí los campos magnéticos, la cual está dada por la relación
entre la inducción magnética existente y la intensidad de campo magnético que
aparece en el interior de dicho material. Su unidad es Wb/A*m. También están la
permeabilidad del vacío (µ0) y la permeabilidad relativa (µr). La relación entre
todas es: µ=µr*µ0.
Los conceptos de serie y paralelo se aplican no sólo a circuitos eléctricos, sino también
a circuitos magnéticos. Así como en los circuitos eléctricos puedes tener componentes
conectados en serie o en paralelo, lo mismo se aplica a los elementos magnéticos en
un circuito magnético.
Circuito Magnético en Serie:

En un circuito magnético en serie, los elementos magnéticos están conectados uno
después del otro. Esto significa que el flujo magnético debe pasar a través de cada
elemento en secuencia. La reluctancia total ( Rtotal ) en un circuito magnético en serie
se suma simplemente como lo harías con resistencias en un circuito eléctrico en serie:
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Son las reluctancias individuales de cada elemento magnético.
Circuito Magnético en Paralelo:

En un circuito magnético paralelo, los elementos magnéticos están conectados de tal
manera que el flujo magnético se divide entre ellos. La reluctancia total (R total) en un
circuito magnético en paralelo se relaciona con las reluctancias individuales mediante la
siguiente fórmula:
Son las reluctancias individuales de cada elemento magnético.
Ejemplo
En el núcleo central del circuito magnético de chapa representado en la figura se

quieren obtener 1,8T de inducción. El material es de chapa de alta aleación. Calcular la
fmm necesaria para dicho núcleo si se apilan 30mm de chapa.
Datos: Para una B=1,8T le corresponde una H=14000 A/m.

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Primero calculamos su permeabilidad magnética:
Como se puede comprobar el núcleo central está en serie con la resultante en paralelo
de las 2 ramas laterales que son iguales. Para verlo más claro colocamos el circuito
eléctrico equivalente:
Calculamos ahora sus longitudes y secciones:
L1 = 60mm = 0,06m
L2 = L3= 100/2 + 60 +100/2 =160mm = 0,16m
S1 = 30 * 30 = 900mm2 = 900*10-6 m2
S2 = S3 = 20 * 30 = 600mm2 = 600*10-6 m2
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Ahora calculamos la fmm:
Ley de Ohm Magnética:

El circuito magnético elemental, es similar al circuito eléctrico, consta de
El circuito magnético elemental, similar al circuito eléctrico, consta de
● Un medio en el que circula el flujo generado por una fuerza magnetomotriz: Este
medio se llama reluctancia (R), cantidad que se puede definir como la
resistencia que ofrecen los materiales a la circulación del flujo magnético en su
interior. La unidad de medida es A/Wb y corresponde a la resistencia del circuito.
● Una fuerza magnetomotriz (F.m.m) que crea el flujo magnético en la resistencia.
En el circuito, esto corresponde a la fuerza electromotriz (fem), es decir, provoca
el flujo magnético y tiene como unidad el amperio o ampere-vuelta.
● El flujo magnético (F) dentro de una reluctancia, que surge cuando se le aplica
una (fmm), corresponde a la corriente eléctrica en el circuito y su unidad es la
unidad Weber.
En el circuito eléctrico elemental se puede controlar la corriente para que al pasar por
una resistencia produzca más o menos calor; de manera semejante, la fuerza
magnetomotriz, en el circuito magnético, se controla para producir mayor o menor flujo
y este a su vez mayor o menor magnetismo, para utilizar éste último en un dispositivo
en estudio.
La relación matemática entre la fuerza magnetomotriz, la reluctancia y el flujo se
obtiene del estudio del anillo Rowland (toroide).
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en la que B es la inducción magnética para un toroide en Tesla, cuyo modelo

matemático es
y A el área interior transversal en metros cuadrados.

Sustituyendo 2 en 1 tenemos:
Sustituyendo la ecuación 3 podemos obtener
Haciendo la consideración que 2 p rm es la longitud del toroìde , denominada L, nos

queda:
Y al compararla con la ley de Ohm tenemos
Por lo que NI es semejante a la fuerza electromotriz y corresponderá con la fuerza

magnetomotriz, fmm ; es equivalente a la resistencia por lo que corresponderá a la
reluctancia, R ; y F igual a I , por lo que será el flujo.
“El flujo magnético en el interior de un circuito magnético elemental, es directamente
proporcional a la fuerza magnetomotriz e inversamente proporcional a su reluctancia.”
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CONCLUSIONES:
-En el circuito magnético en serie, permite controlar y analizar el flujo magnético de

manera secuencial, gracias a la suma de la reluctancia individual, influyendo en la
eficiencia y comportamiento del sistema magnético. Mientras que en el circuito
magnético paralelo la reluctancia es inversamente proporcional a la suma inversa de
las reluctancias individuales.
- La ley de Ohm para los circuitos magnéticos es similar que en los circuitos eléctricos,
es decir, proporciona una relación fundamental entre las variables magnéticas
facilitando los cálculos y diseños con estas variables en los circuitos magnéticos.

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BRYAN ALEXANDER MELARA VELAZQUEZ

CARLOS ENRIQUE LOPEZ FUENTES

JOSE FRANCISCO HERNANDEZ HUEZO

JOSUE DAVID ALVAREZ ASCENCIO

MARLON EDENILSON CAMPOS

VERONICA GABRIELA ESPINO RUIZ

ENTREGA: SÁBADO 02 DICIEMBRE 2023

En un circuito magnético en serie, los componentes magnéticos están dispuestos

Analizar el comportamiento de los circuitos magnéticos en serie, paralelo y ley de Ohm

centrándonos en las características distintivas de cada configuración. E investigaremos

cómo estos circuitos afectan el flujo magnético y la distribución de la corriente,

destacando sus aplicaciones prácticas en el ámbito eléctrico. Además, examinaremos

la aplicación de la Ley de Ohm en estos contextos, desentrañando las complejidades

de la relación entre el voltaje, la corriente y la resistencia en los circuitos magnéticos.

magnéticos en serie y paralelo, ofreciendo una visión clara de sus características y

utilidades en el mundo de la electricidad y el magnetismo.

CIRCUITO MAGNÉTICO EN SERIE PARALELO Y LEY DE OHM

Se denomina circuito magnético a un dispositivo en el que las líneas de fuerza del

El circuito magnético como su nombre lo indica es una trayectoria cerrada en la que se

Homogéneos: Una sola sustancia, sección uniforme y sometido a igual inducción en

Heterogéneos: Varias sustancias, distintas secciones o inducciones, o coincidencia de

Ley General del Circuito Magnético o Ley de Hopkinson

Para su demostración y entendimiento de esta ley, partimos de lo siguiente:

Supongamos que tenemos un toroide o anillo de Rowland de sección uniforme, dentro

el flujo magnético es:

Al numerador de la expresión se le denomina fuerza magnetomotriz (Fm):

Y al denominador, reluctancia magnética (Rm):

el flujo magnético se puede expresar como:

a) Calcula la fmm sobre el anillo.

b) Calcula la excitación magnética en el anillo.

c) Hallar el valor de la Reluctancia del circuito magnético.

d) Calcula el flujo total del anillo

Analogías y diferencias entre los Circuitos Eléctricos y Magnéticos

Pero también existen sus diferencias:

Magnitudes y Unidades básicas de los Circuitos Magnéticos.

● Fuerza magneto motriz, Fmm: Causa capaz de producir el flujo magnético ( ).

● Flujo magnético, :Número total de líneas de inducción que existen en el

Circuito Magnético en Serie:

Son las reluctancias individuales de cada elemento magnético.

Circuito Magnético en Paralelo:

Son las reluctancias individuales de cada elemento magnético.

En el núcleo central del circuito magnético de chapa representado en la figura se

Datos: Para una B=1,8T le corresponde una H=14000 A/m.

Primero calculamos su permeabilidad magnética:

Calculamos ahora sus longitudes y secciones:

L2 = L3= 100/2 + 60 +100/2 =160mm = 0,16m

Ahora calculamos la fmm:

Ley de Ohm Magnética:

en la que B es la inducción magnética para un toroide en Tesla, cuyo modelo

y A el área interior transversal en metros cuadrados.

Sustituyendo la ecuación 3 podemos obtener

Haciendo la consideración que 2 p rm es la longitud del toroìde , denominada L, nos

Y al compararla con la ley de Ohm tenemos

Por lo que NI es semejante a la fuerza electromotriz y corresponderá con la fuerza

-En el circuito magnético en serie, permite controlar y analizar el flujo magnético de