Reluctancia Magnética: ¿Qué es?

Electrical4u

Campo: Electricidad Básica

China

¿Qué es la reluctancia?

La reluctancia magnética (también conocida como resistencia magnética o aislante magnético) se define como la oposición que ofrece un circuito magnético a la producción de flujo magnético. Es la propiedad del material que se opone a la creación de flujo magnético en un circuito magnético.

Reluctance of Transformer Core.png — Reluctancia del Núcleo del Transformador

En un circuito eléctrico, la resistencia se opone al flujo de corriente en el circuito y disipa la energía eléctrica. La reluctancia magnética en un circuito magnético es análoga a la resistencia en un circuito eléctrico, ya que se opone a la producción de flujo magnético en un circuito magnético, pero no da lugar a la disipación de energía, sino que almacena energía magnética.

La reluctancia es directamente proporcional a la longitud del circuito magnético e inversamente proporcional al área de la sección transversal de la ruta magnética. Es una cantidad escalar y se denota por S. Nótese que una cantidad escalar es aquella que se describe completamente por una magnitud (o valor numérico) solo. No se requiere ninguna dirección para definir la cantidad escalar.

Reluctance of Magnetic Bar.png — Reluctancia de la Barra Magnética

Matemáticamente, puede expresarse como

$\begin{align*} S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A} \end{align*}$

donde, l = longitud del camino magnético en metros

$\mu_0$ = permeabilidad del espacio libre (vacío) = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/metro

$\mu_r$ = permeabilidad relativa de un material magnético

$A$ = Área transversal en metros cuadrados ( $m^2$ )

En CA así como en CC, la reluctancia es la relación entre la fuerza magnetomotriz (f.m.m) y el flujo magnético en un circuito magnético. En un campo CA o CC pulsante, la reluctancia también es pulsante.

Por lo tanto, se puede expresar como

$\begin{align*} Relectance (S) = \frac {m.m.f}{flux} = \frac {F}{\phi} \end{align*}$

Reluctancia en un Circuito Magnético en Serie

Al igual que en un circuito eléctrico en serie, la resistencia total es igual a la suma de las resistencias individuales,

$\begin{align*} R = R_1 + R_2 + R_3 +.............+R_n \end{align*}$

Donde, $R = \frac {\rho l}{A} (\rho = Resistividad)$

De manera similar, en una serie de circuitos magnéticos, la reluctancia total es igual a la suma de las reluctancias individuales encontradas a lo largo del camino de flujo cerrado.

$\begin{align*} S = S_1 + S_2 + S_3 +.............+S_n \end{align*}$

Donde, $S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A}$

¿Qué es la permeabilidad?

La permeabilidad o permeabilidad magnética se define como la capacidad de un material para permitir que las líneas de fuerza magnética pasen a través de él. Ayuda al desarrollo del campo magnético en un circuito magnético.

La unidad SI de permeabilidad es Henry por metro (H/m).

Matemáticamente, $\mu = \mu_0 \mu_r$ H/m

Donde, $\mu_0$ = permeabilidad del espacio libre (vacío) = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/metro

$\mu_r$ = permeabilidad relativa de un material magnético

Es la relación entre la densidad de flujo magnético (B) y la fuerza magnetizante (H).

$\begin{align*} \mu = \frac {B}{H} \end{align*}$

Permeabilidad Relativa

La Permeabilidad Relativa se define como el grado en que el material es un mejor conductor de flujo magnético en comparación con el espacio libre.

Se denota por $\mu_r$ .

¿Qué es la reluctancia?

La reluctancia o reluctancia específica se define como la reluctancia ofrecida por un circuito magnético de una unidad de longitud y una unidad de sección transversal.

Sabemos que la reluctancia $S = \frac {l} {\mu_0 \mu_r A}$

Cuando l = 1 m y A = 1 m2 entonces, tenemos

$\begin{align*} S= \frac {1} {\mu_0 \mu_r (1)} = \frac {1} {\mu_0 \mu_r} =\frac {1} {\mu} \ ( \mu = \mu_0 \mu_r ) \end{align*}$

$\begin{align*} S (Specific \,\, Reluctance) = \frac {1} {Absolute \,\, Permeability (\mu)} \end{align*}$

Su unidad es metro/Henry.

Es análoga a la resistividad (resistencia específica) en un circuito eléctrico.

Permeancia vs Reluctancia

La permeancia se define como el recíproco de la reluctancia. Se denota con P.

$Permeancia (P) = \frac {1} {Reluctancia(S)}$

Unidades de Reluctancia

La unidad de reluctancia es ampere-vueltas por Weber (AT/Wb) o 1/Henry o H-1.

Dimensión de la Reluctancia Magnética

$\begin{align*} S = \frac {l}{\mu A} \end{align*}$

$\begin{align*} \begin{split} \ S = \frac {M^0 L^1 T^0} {M^1 L^1 T^-^2 I^-^2 * M^0 L^2 T^0} \ \ = \frac {M^0 L^1 T^0} {M^1 L^3 T^-^2 I^-^2} \ \ = M^-^1 L^-^2 T^2 I^2 \ \end{split} \end{align*}$

Fórmula de Reluctancia

(1) $\begin{equation*} S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A} \end{equation*}$

Donde, $\mu = \mu_0 \mu_r$ (En un circuito eléctrico $\epsilon = \epsilon_0 \epsilon_r$ )

Por lo tanto, $S = \frac {l}{\mu A}$

Donde, $\mu$ = permeabilidad del material magnético

$\begin{align*} Reluctance (S) = \frac {m.m.f}{flux} \end{align*}$

(2) $\begin{equation*} S = \frac {NI}{\phi} \end{equation*}$

Comparando la ecuación (1) y (2), obtenemos

$\begin{align*} \frac {l}{\mu_0 \mu_r A} = \frac {NI}{\phi} \end{align*}$

Reorganizando los términos, obtenemos

(3) $\begin{equation*} \frac {\phi}{\mu_0 \mu_r A} = \frac {NI}{l} \end{equation*}$

Pero $\frac {\phi}{A} = B$ y $\frac {NI}{l} = H$

al introducir esto en la ecuación (3) obtenemos,

$\begin{align*} \frac {B}{\mu_0} = H \end{align*}$

$\begin{align*} B = \mu_0 \mu_r H = \mu H \ (where, \mu = \mu_0 \mu_r) \end{align*}$

Fuerza Magnética Motriz (FMM)

La FMM se define como la fuerza que tiende a establecer el flujo a través de un circuito magnético.

Es igual al producto de la corriente que fluye a través del bobinado y el número de vueltas del bobinado.

Por lo tanto, $m.m.f = NI$

Su unidad es amperio-vueltas (AT).

Por lo tanto, $AT = NI$

El trabajo realizado para llevar un polo magnético unitario (1 Wb) a través de todo el circuito magnético se llama fuerza magnética motriz (FMM).

Es análogo a la fuerza electromotriz (f.e.m) en un circuito eléctrico.

Aplicaciones de la reluctancia

Algunas de las aplicaciones de la reluctancia incluyen:

En el transformador, la reluctancia se utiliza principalmente para reducir el efecto de la saturación magnética. Las constantes grietas de aire en un transformador aumentan la reluctancia del circuito y, por lo tanto, almacenan más energía magnética antes de la saturación.
El motor de reluctancia se utiliza en muchas aplicaciones de velocidad constante, como relojes eléctricos con temporizador, dispositivos de señalización, instrumentos de grabación, etc., que funcionan según el principio de reluctancia variable.
Una de las principales características de los materiales magnéticamente duros es que tienen una fuerte reluctancia magnética, que se utiliza para crear imanes permanentes. Ejemplo: acero tungsteno, acero cobalto, acero cromo, alnico, etc….
El imán del altavoz está cubierto con un material magnético blando, como hierro blando, para minimizar el efecto del campo magnético disperso.
Los altavoces multimedia están blindados magnéticamente para reducir la interferencia magnética causada a TV (televisores) y CRTs (tubos de rayos catódicos).

Fuente: Electrical4u

Declaración: Respetar el original, artículos buenos que merecen ser compartidos, si hay infracción por favor contacte para eliminar.

Dar propina y animar al autor

Temas:

Electricidad Básica

Reluctancia Magnética

Acerca de expertos

Electrical4u

China

Área de especialización

Basic Electrical

Artículo profesional

607

Recomendado

Más

Desbalance de Voltaje: ¿Falla a tierra, Línea Abierta o Resonancia?

La conexión a tierra de una fase, la interrupción de línea (fase abierta) y la resonancia pueden causar un desequilibrio de tensión trifásica. Distinguir correctamente entre ellas es esencial para la resolución rápida de problemas.Conexión a Tierra de Una FaseAunque la conexión a tierra de una fase causa un desequilibrio de tensión trifásica, la magnitud de la tensión entre líneas permanece inalterada. Se puede clasificar en dos tipos: conexión a tierra metálica y no metálica. En la conexión a t

Echo

11/08/2025

Electroimanes vs Imanes Permanentes | Principales Diferencias Explicadas

Electroimanes vs. Imanes permanentes: Comprendiendo las diferencias claveLos electroimanes y los imanes permanentes son los dos tipos principales de materiales que exhiben propiedades magnéticas. Aunque ambos generan campos magnéticos, difieren fundamentalmente en cómo se producen estos campos.Un electroimán genera un campo magnético solo cuando una corriente eléctrica fluye a través de él. En contraste, un imán permanente produce inherentemente su propio campo magnético persistente una vez que

Edwiin

08/26/2025

Tensión de trabajo explicada: Definición Importancia e Impacto en la Transmisión de Energía

Voltaje de trabajoEl término "voltaje de trabajo" se refiere al voltaje máximo que un dispositivo puede soportar sin sufrir daños o quemarse, asegurando la confiabilidad, seguridad y funcionamiento adecuado tanto del dispositivo como de los circuitos asociados.Para la transmisión de energía a larga distancia, el uso de voltajes altos es ventajoso. En sistemas de corriente alterna, mantener un factor de potencia de carga lo más cercano a la unidad posible es también económicamente necesario. Prác

Encyclopedia

07/26/2025

¿Qué es un Circuito AC Puramente Resistivo?

Circuito AC Puramente ResistivoUn circuito que contiene solo una resistencia pura R (en ohmios) en un sistema AC se define como un Circuito AC Puramente Resistivo, sin inductancia ni capacitancia. La corriente y el voltaje alternos en tal circuito oscilan bidireccionalmente, generando una onda sinusoidal. En esta configuración, la potencia se disipa por el resistor, con voltaje y corriente en fase perfecta—ambos alcanzan sus valores máximos simultáneamente. Como componente pasivo, el resistor no

Edwiin

06/02/2025

Permeabilidad	Reluctancia
La permeabilidad es una medida de la facilidad con la que se puede establecer el flujo en el circuito magnético.	La reluctancia se opone a la producción del flujo magnético en un circuito magnético.
Se denota por P.	Se denota por S.
$Permeabilidad = \frac{flujo}{m.m.f}$	$Reluctancia = \frac{m.m.f}{flujo}$
Su unidad es Wb/AT o Henry.	Su unidad es AT/Wb o 1/Henry o H-1.
Es análoga a la conductancia en un circuito eléctrico.	Es análoga a la resistencia en un circuito eléctrico.