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electromagnetismo

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by

cesar Morales Oña

on 25 July 2017

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Transcript of electromagnetismo

Electromagnetismo
Imanes y Campo Magnético
Imanes
Imán:
cuerpo o dispositivo con un magnetismo significativo, de forma que tiende a juntarse con otros imanes o metales ferromagnéticos (por ejemplo,hierro, cobalto, níquel y aleaciones).
se clasifican en:
Imanes Naturales:
Mineral con propiedades magnéticas (Magnetita).

Imanes Artificiales
: Cuerpo de material ferromagnético al que se le ha comunicado propiedades magnéticas. Se dividen en:

Temporales:
Pierde sus propiedades una vez que cesa la causa que provoca el magnetismo (Hierro dulce)

Permanente:
Conserva las propiedades magnéticas al cesar la causa que provoca el magnetismo (cuerpos fabricados en acero imantado)
Polos Magnéticos
definición: extremo de los imanes donde se manifiestan con más intensidad las propiedades magnéticas:
Norte: aquel que se orienta hacia el norte geográfico.
sur: aquel que se orienta hacia el sur geográfico.
linea neutra: zona central donde los efectos magnéticos son nulos.
es imposible aislar un polo único.
cumplen que los polos de signo opuesto se atraen y los de mismo signo se repelen.
Campo Magnético
Región del espacio donde se hace visible o patente los efectos del campo magnético.
Esta representado por lineas de fuerza,
que representan el recorrido que haría un
polo norte si consiguiéramos aislarlo
Un mayor numero de lineas representa
la región en la cual la intensidad del
campo es mayor.
Imanes y campo magnético
Magnitudes
Sustancias Ferromagnéticas
Circuitos Magnéticos
Acción de un campo
sobre una corriente

Inducción Magnética
Autoinducción
Relación entre magnetismo y electricidad
la relación entre la electricidad y el magnetismo esta en que una corriente eléctrica crea un campo magnético y viceversa, entonces se podría clasificar en :
Corriente rectilínea:
crea un campo magnético plano y perpendicular al conductor y de sentido variable en función del de la corriente.
Espira:
combinación de conductores rectilíneos
en diferentes posiciones que provocan un
aumento del campo magnético
Inducción Magnética
Se considera como el numero de lineas de fuerza de un campo magnético por unidad de superficie perpendicular a dichas lineas
unidades:
SC: GAUSS
SI: T E S L A
equivalencia:
1 T = 10 4 Gs
INDUCCIÓN MAGNÉTICA EN UN SOLENOIDE
inducción magnética= teslas
Permeabilidad Magnética
numero de espiras
Longitud solenoide= m
intensidad que circula
por el soleniode= A
El campo creado dentro del solenoide es uniforme y nulo en el exterior.
su sentido varia en función del de la intensidad que circula por el solenoide
y la dirección es la del eje del solenoide.
FLUJO MAGNÉTICO
Numero total de lineas de
campo que atraviesan una superficie cualquiera cercana a un polo.
flujo
Magnético
vector superficie en modulo
vector inducción magnética
en modulo
Angulo que forman los vectores
B y S
UNIDADES
SI : WEBER
Wb
SC: MAXWELL
Mx
Flujo Magnético e Intensidad del campo magnético
INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNÉTICO
relación entre:
inducción magnética(B) y la permeabilidad magnética del material (u)
H= B/u
intensidad del campo
magnético
Inducción magnética
permeabilidad magnética
tomando como referencia el solenoide : H=B/u = u[.N.I/L]/u
Hsolenoide=

N.I/L
Habra mas campo :
I: mayor
N: numero de espiras mayor
L: lo menor posible
UnidAD: A/m
Sustancias ferromagnéticas
Aquellas sustancias con una permeabilidad mayor
que la del vacio; EJ: Fe, Co, Ni y aleaciones
caracteristicas:
son fuertemente atraidos por un imán
dependen de la intensidad magnética quiere decir que :
si varia la intensidad magnética esto produce una variación en la permeabilidad magnética ya que esta es una deriva de la intensidad magnetica respecto al tiempo.
u= dH/dt
Viene justificado por que :
las sustancias ferromagnéticas estan constituidas por moléculas magnéticas.

Estas moléculas ,antes de imanar, estan desorientadas por tanto no se manifiestan las propiedades magnéticas.

Despues de imanar, estas moléculas estan ordenadas por tanto sus polos estan orientados y provoca que el material tenga el comportamiento de un iman.
CICLO DE HISTERESIS:
Se produce cuando un material ferromagnético es sometido una intensidad de campo magnético
B
H
y se definiria como : conjunto de valore de inducción magnética que adquiere un material ferromagnético en función de la intensid de un campo magnético imanador alterno.
este ciclo depende del volumen del material y el área descrita .
Punto 1 :
Material originalmente sin propiedades magnéticas.
En este punto se
aumenta H
para que
B
alcance su
valor máximo
PUNTO 2 :
Es el
valor máximo de inducción magnética
que puede adquirir el material ferromagnético.

se denomina:
Valor de saturación
Punto 3:
Se ha
disminuido
la intensidad magnética
H
lo que ha
provocado
una
disminución
de la inducción magnética
B
Se denomina:
Punto de magnetismo remanente
Punto 4 :
Se aplica corriente en sentido contrario,
denominada fuerza coercitiva
, lo cual provoque que en este punto
(-H)
el
valor
de la inducción magnética
B
sea casi
0
-H
Ho
PUNTO 5 :
H alcanza su valor
mínimo absoluto(-Hmax)
lo cual
provoca
que la inducción magnética B alcance su valor de saturación máximo

en sentido contrario
(-Bmax)
-H
max
H
max
PUNTO 6 :
Se disminuye la corriente en sentido contrario lo que provoca un magnetismo remanente B o
Punto 7:


se invierte el sentido de la corriente como al principio y se repite el ciclo de histeresis ya completado.
Circuitos Magnéticos
se define así
a un dispositivo en el cual las líneas de fuerza del campo magnético se hallan canalizadas trazando un camino cerrado y representadas por lineas de fuerza cerradas. Para su fabricación se utilizan materiales ferromagnéticos, pues éstos tienen una permeabilidad magnética mucho más alta que el aire o el espacio vacío y por tanto el campo magnético tiende a confinarse dentro del material, llamado núcleo
partes
La permeabilidad magnética es constante.
Hierro
la permeabilidad magnética es variable en función de la intensidad de campo:
u= f
(H)
METODO DE RESOLUCIÓN:
Los amperios vuelta necesarios para obtener un determinado flujo en un c.magnético es igual a la suma de los amperios vuelta necesarios para crearlo en las distintas partes del que la componen.
N.I=N . I + N . I .....
1
1
2
2
N.I= H . L + H . L ....
Fe Fe entre entre
hierro hierro
Tomando la formula de la intensidad magnética
H = [N.I]/L ; N.I = H.L
Acción de un campo sobre una corriente
sobre un conductor
rectilíneo
B
F
L
es cte
Aplicando la fuerza del lenz:
y tras la realización de una intreglar .
F= I ( L /\ B )
dl
Sobre una espira
Toma una orientación de modo que aumente su flujo magnético por tanto tiende a girar.
entre dos conductores
si la intensidad va en el mismo sentido se atraen
si la intensidad va en sentido opuesto se repelen.
Ley de Faraday y Lenz
Ley de lenz:
"El sentido de la corriente inducida es tal que tiende a oponerse a la variación de flujo que la produce.
Ley de Faraday
La corriente inducida varia cuando :
1- aumenta o disminuye
la intensidad del campo
magnético.
2- cuando se defor-
ma la espira.
3- cuando varia de la espira
respecto a las líneas de cam-
po.
Las experimentacionces de Faraday se resumen en esta ley experimental:
La f.e.m. inducida en un circuito es directamente proporcional y de signo opuesto la velocidad de variación del flujo inductor
tras la derivación se obtiene:
En general : E = BLv
En los generadores: E=BSwsenwt
Corrientes parasitas
Son corrientes que se inducen en las partes metálicas
de objetos sometidos a flujos magnéticos variable, quiere decir objetos eléctricos de corriente alterna lo que provoca perdidas por efecto joule.
Autoinducción
corriente generada dentro de un circuito por la I variable inducida.
I
variable
B
variable
o
I
variable

variable
I'
INDUCIDA
coeficiente
de autoinducción
L = 0 / I'
I
Unidad: Hemrio
Real
Teoría
I - aumenta
esta intensidad provoca que el flujo aumente por lo tanto existe una F.E.M. autoinducida que se opone al establecimiento de la corriente.
de ahi este retardo.
I- o
esta intensidad tiende a cero lo que provoca que la inducción magnética auto inducida se oponga a la disminución de la corriente.
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