Usando la laminación comercial de transformadores monofásicos nro. 16 (p. 158 de Spinadel, dimensiones en mm), suponga una bobina de 300 espiras arrollada en la columna central y determine la corriente que debe circular para establecer una densidad de flujo magnético de 1,2 T en el hierro.

Considere lo siguiente:

• Se supone que la columna central tiene sección cuadrada (16 mm x 16 mm) y que el factor de apilamiento es 0,95 (es decir, solo un 95 % de los 16 mm de apilamiento es hierro, y el resto es aire/óxido/impurezas/irregularidades geométricas entre chapa y chapa).
• Se supone que la permeabilidad relativa del hierro es 2500.
• Se supone que cada uno de los entrehierros que se muestran son de 0,1 mm. Se desprecia el efecto de incremento de sección aparente en los entrehierros.

Nota: en este circuito magnético, desde el punto de vista de la bobina arrollada sobre la columna central, se consideran dos mitades en "C" que quedan en paralelo entre sí, y su resultado queda en serie con la columna central.

Se usa la siguiente forma de laminación de chapa (pág. 146 de Spinadel) para hacer un circuito magnético cuya sección transversal A es cuadrada.

Si se usa como material la chapa de la Fig. 1-10 de Chapman (a f = 50 Hz), determine lo siguiente para B = 1,5 T y para B = 1,7 T (puede haber pequeños redondeos o apreciaciones por aclarar).

1. Flujo magnético en cada uno de los dos casos
2. Intensidad de campo necesaria en cada uno de los dos casos
3. Permeabilidad relativa en cada uno de los dos casos
4. Peso del circuito magnético
   
5. Pérdidas totales de la chapa del circuito magnético para cada uno de los dos casos si ese material tiene pérdidas totales de 1,40 W/kg a 1,5 T y de 2,00 W/kg a 1,7 T.
6. Compare estos valores de pérdidas del punto 5 con los que se obtienen para la chapa M-6 del catálogo de AK Steel.

NOTA IMPORTANTE: el factor de apilado f_w puede adoptarse de la siguiente tabla (más info la sección 10.1.3 de Spinadel)

Adoptando el mismo transformador anterior (S_n = 5 kVA, P₀ = 30 W, P_cc = 160 W), utilice la expresión general de la eficiencia presentada en la Clase 06 para obtener lo siguiente:

1. Valor de la eficiencia a plena carga (k = 1,00) para una carga completamente resistiva (FP = 1,00)
2. Valor de la eficiencia a plena carga (k = 1,00) para una carga inductiva con FP = 0,80
3. Valor de la eficiencia al 60 % de carga (k = 0,60) para una carga completamente resistiva (FP = 1,00)
4. Valor de la eficiencia al 60 % de carga (k = 0,60) para una carga inductiva con FP = 0,80
5. Para una carga completamente resistiva (FP = 1,00), el valor del factor de carga "k" correspondiente a la máxima eficiencia
6. Para una carga inductiva con FP = 0,80, el valor del factor de carga "k" correspondiente a la máxima eficiencia

En todos los casos, exprese la eficiencia con 4 dígitos significativos, p. ej., 96,48 %

Para el generador sincrónico 280MI40DI en 50 Hz y ΔT 125º del catálogo WEG-alternadores-sincronicos-linea-g-plus-y-ag10-50057921-catalogo-espanol.pdf, obtenga lo siguiente:

1. Tensiones y corrientes nominales de fase y de línea en su configuración para nuestro país
2. Potencia mecánica necesaria en el eje de accionamiento para plena carga a FP = 0,80 (tomar valores de eficiencia de algún otro 280MI comparable aunque tenga otros valores nominales, y explicar qué diferencias tienen las máquinas entre sí)
3. Par mecánico necesaria en el eje de accionamiento en esas condiciones
4. Potencia mecánica necesaria en el eje de accionamiento para un 80 % de carga a FP = 0,80 (tomar valores de eficiencia al 75 % de la misma máquina usada en el punto 2, aunque tenga otros valores nominales)
5. Par mecánico necesaria en el eje de accionamiento en esas condiciones