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Electricidad y magnetismo

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Índice

PAG.

Antecedentes históricos

3

Imán (propiedades y características)

5

Campo magnético

7

Teoría del magnetismo terrestre

9

Electromagnetismo

10

Bobina y solenoide

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Inducción electromagnética

14

Tipos de electrización

15

Corriente directa y alterna

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Motor

17

Transformador

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Generador

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Bibliografía

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ANTECEDENTES HISTORICOS. En física, el magnetismo es un fenómeno por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión a otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro y sus aleaciones que comúnmente se llaman (imanes). Sin embargo todos los materiales son influenciados, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético. Cada electrón es, por su naturaleza, un pequeño imán. Ordinariamente, innumerables electrones de un material están orientados aleatoriamente en diferentes direcciones, pero en un imán casi todos los electrones tienden a orientarse en la misma dirección, creando una fuerza magnética grande o pequeña dependiendo del número de electrones que estén orientados. Además del campo magnético intrínseco del electrón, algunas veces hay que contar también con el campo magnético debido al movimiento orbital del electrón alrededor del núcleo. Este efecto es análogo al campo generado por una corriente eléctrica circulando por una bobina. De nuevo, en general, el movimiento de los electrones no da lugar a un campo magnético en el material, pero en ciertas condiciones, los movimientos pueden alinearse y producir un campo magnético total medible. El comportamiento magnético de un material puede variar enormemente, dependiendo de la estructura del material, y particularmente de la configuración electrónica. Los fenómenos magnéticos fueron conocidos por los antiguos griegos. Se dice que por primera vez se observaron en la ciudad de "Magnesia" en Asia Menor, de ahí el término magnetismo. Sabían que ciertas piedras atraían el hierro y que los trocitos de hierro atraídos, atraían a su vez a otros. Estas se denominaron imanes naturales. El primer filosofo que estudió el fenómeno del magnetismo fue Tales de Mileto, filósofo griego que vivió entre 625 a. C. y 545 a. C. En China, la primera referencia a este fenómeno se encuentra en un manuscrito del siglo IV a. C. titulado “Libro del amo del valle del diablo”: “La magnetita atrae al hierro hacia sí o es atraída por éste». La primera mención sobre la atracción de una aguja aparece en un trabajo realizado entre los años 20 y 100 de nuestra era: “La magnetita atrae a la aguja». El científico Shen Kua (1031-1095) escribió sobre la brújula de aguja magnética y mejoró la precisión en la navegación empleando el concepto astronómico del norte absoluto. Hacia el siglo XII los chinos ya habían desarrollado la técnica lo suficiente como para

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utilizar la brújula para mejorar la navegación. Alexander Neckham fue el primer europeo en conseguir desarrollar esta técnica, en 1187. El conocimiento del magnetismo se mantuvo limitado a los imanes, hasta que en 1820, Hans Christian Orsted profesor de la Universidad de Copenhague, descubrió que un hilo conductor sobre el que circulaba una corriente ejercía una perturbación magnética a su alrededor, que llegaba a poder mover una aguja magnética situada en ese entorno. Muchos otros experimentos siguieron, con André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday y otros que encontraron vínculos entre el magnetismo y la electricidad. James Clerk Maxwell sintetizó y explicó estas observaciones en sus ecuaciones de Maxwell. Unificó el magnetismo y la electricidad en un solo campo, el electromagnetismo. En 1905, Einstein uso estas leyes para comprobar su teoría de la relatividad especial, en el proceso mostró que la electricidad y el magnetismo estaban fundamentalmente vinculadas. El electromagnetismo continuó desarrollándose en el siglo XX, siendo incorporada en las teorías más fundamentales como la teoría de campo de gauge, electrodinámica cuántica, teoría electro débil y finalmente en el modelo estándar.

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¡Imán! Existen imanes que naturalmente tienen la propiedad de atraer ciertos materiales pero sin embargo, no todos son naturales ni conservan para siempre su propiedad. PROPIEDAD Y CARACTERISTICAS DE LOS IMANES.

Pueden ser naturales o artificiales, o también, permanentes o temporales Un imán natural: es un mineral con propiedades magnéticas. Tal es el caso de la magnetita, que es un óxido de hierro (Fe₃O₄). Un imán artificial: es un cuerpo de material ferromagnético al que se le ha comunicado la propiedad del magnetismo, sea mediante frotamiento con un imán natural o por la acción de corrientes eléctricas aplicadas en forma convenientes (electroimanacion). Un imán permanente: está fabricado en acero imanado (hierro con alto contenido de carbono), lo que hace que conserve su poder magnético. Sin embargo, un impacto de gran magnitud, la aplicación de una elevada cantidad de calor o una fuerte carga eléctrica, esto puede causar que el imán pierda su fuerza actuante. Un imán temporal: este pierde sus propiedades cuando cesa la causa que provoca el magnetismo. Esto provoca un campo magnético isomorfico al de un imán de barra que imanta el metal. Un ejemplo claro es un electroimán.

Los materiales pueden comportarse de manera magnética de 3 formas principales: El ferromagnetismo: es un fenómeno físico en el que se produce ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos, en la misma dirección y sentido. Un material ferromagnético es aquel que puede presentar ferromagnetismo. La interacción ferromagnética es la interacción magnética que hace que los momentos magnéticos tiendan a disponerse en la misma dirección y sentido. Al someter un material ferromagnético a un campo magnético intenso, los dominios tienden a alinearse con este, de forma que aquellos dominios en los-

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Que los dipolos están orientados con el mismo sentido y dirección que el campo magnético inductor aumenta su tamaño.

El diamagnetismo: es una propiedad de los materiales que consiste en ser repelidos por los imanes. Esto es lo opuesto a los materiales ferromagnéticos, los cuales son atraídos por los imanes. El fenómeno del diamagnetismo fue descubierto y nominado por primera vez en septiembre de 1845 por Michael Faraday cuando vio un trozo de bismuto que era repelido por un polo cualquiera de un imán, lo cual indica que el campo externo del imán induce un polo magnético en el bismuto de sentido opuesto. Diamagnetismo en ciertos materiales, el momento magnético total de todas las espiras atómicas de corriente es igual a cero cuando no hay un campo magnético. Pero incluso estos materiales tienen efectos magnéticos porque un campo externo altera los movimientos de los electrones dentro de los átomos, lo que genera espiras de corriente adicionales y dipolos magnéticos inducidos comparables a los dipolos eléctricos inducidos, En este caso, la dirección del campo adicional causado por estas espiras de corriente siempre es opuesta a la dirección del campo externo.

El paramagnetismo: es la tendencia de los momentos magnéticos libres (espín u orbitales) a alinearse paralelamente a un campo magnético. Si estos momentos magnéticos están fuertemente acoplados entre sí, el fenómeno-

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Será ferromagnetismo o ferromagnetismo. Cuando existe un campo magnético externo los momentos magnéticos tienden a alinearse paralelamente al campo, pero esta alineación se contrarresta por la tendencia que tienen los momentos a orientarse. aleatoriamente debido al movimiento térmico, pero Cuando no existe ningún campo magnético externo, estos momentos magnéticos están orientados al azar. Este alineamiento de los dipolos magnéticos atómicos con un campo externo tiende a fortalecerlo, esto se describe como una permeabilidad magnética superior a la unidad o también como una susceptibilidad magnética positiva y muy pequeña. En el paramagnetismo puro, el campo actúa de forma independiente sobre cada momento magnético y no hay interacción entre ellos. Este comportamiento también puede observarse con los materiales ferromagnéticos solo cuando se encuentran por encima de su temperatura de Curie. Algunos materiales paramagnéticos pueden ser el aire, aluminio, magnesio, titanio y wolframio.

Campo magnético. Un campo magnético existe en una región del espacio si una carga que se mueve ahí experimenta una fuerza (diferente del rozamiento) debida a su movimiento.

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Densidad de flujo magnético Visualmente denotada como B, es el flujo magnético por unidad de área de una sección normal a la dirección del flujo, y es igual a la intensidad del campo magnético. B=φ/A B = densidad del flujo magnético [Tesla (T)]. Φ = flujo magnético [Webers (Wb)]. A = área (m²). La unidad de la densidad en el sistema internacional de unidades es el Tesla.

Fuerzas magnéticas sobre cargas móviles La fuerza magnética ejercida sobre una carga en movimiento tiene cuatro características esenciales:  La primera es que su magnitud es proporcional a la magnitud de la carga.  . La segunda característica es que la magnitud de la fuerza también es proporcional a la magnitud, o “intensidad”, del campo.  La tercera característica es que la fuerza magnética depende de la velocidad de la partícula.  la cuarta característica es que los experimentos indican que la fuerza magnética F no tiene la misma dirección que el campo magnético B, sino que siempre es perpendicular tanto B a como a la velocidad v. La magnitud F de la fuerza es proporcional a la componente v de perpendicular al campo; cuando esa componente es igual a cero (es decir, cuando v y B son paralelas o antiparalelas), la fuerza es igual a cero. La dirección de siempre es perpendicular al plano que contiene y su magnitud está dada por: F=│q│v1B =│q│v senᶲ Su unidad es en TESLAS.

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Magnetismo terrestre El polo magnético se encuentra a 1800 kilómetros del polo norte geográfico. La diferencia entre el norte real, definido como el polo norte geográfico, y el norte indicado por una brújula varia de punto a punto sobre la tierra, y la diferencia se conoce como declinación magnética. Se ha descubierto que la dirección del campo se ha invertido varias veces durante los últimos años, esto se debe a que el basalto, el cual es un tipo de roca que contiene hierro y que se forma de material arrojado por la actividad volcánica sobre el piso volcánico. Cuando la lava se enfría, se solidifica y mantiene una huella de la dirección del campo magnético terrestre.

Teorías del magnetismo terrestre La teoría comúnmente más aceptada es la generación del campo magnético por el efecto dinamo. Esta teoría muestra como un fluido conductor en movimiento (como es el magma terrestre) puede generar y mantener un campo magnético como el de la tierra. Por ser de caso variable el campo magnético tiende a ser de genero adyacente esto quiere decir que por no pertenecer a un ángulo trascendente obtuso la variación del campo no está perfectamente determinada por un patrón común. Otra teoría explica que la tierra contiene grandes y profundos depósitos de mineral de hierro debajo de su superficie, pero las altas temperaturas en el núcleo de la tierra evitan que el hierro retenga cualquier magnetización permanente. Los científicos consideran más probable que las verdaderas fuentes sean las corrientes de convección que conducen carga en el núcleo terrestre. Los iones cargados o los electrones que circulan en el interior líquido podrían producir un campo magnético, de modo que hace una espira de corriente. Otra fuerte evidencia de que la intensidad del campo magnético de un planeta se relaciona con la rapidez de rotación del mismo.

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Electromagnetismo Es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Maxwell.

Los experimentos llevados a cabo por Michael Faraday en Inglaterra en 1831 e independientemente Joseph Henry en los estados unidos en el mismo año, demostraron que una corriente eléctrica podría ser inducida en un circuito por un campo magnético variable. Los resultados de estos experimentos una importante ley del electromagnetismo conocida como ley de inducción de Faraday. El estudio de la ley de Faraday completa la introducción a las leyes fundamentales del electromagnetismo que pueden resumirse en un conjunto de 4 ecuaciones llamadas ecuaciones da Maxwell, junto con la teoría de la fuerza de Lorentz.

La ley de Faraday de la inducción Establece lo siguiente: la fem inducia en una espira es igual al negativo de la tasa de cambio del flujo magnético a través de la espira con respecto al tiempo.

∅

ε=



Dirección de la fem inducida La dirección de una fem o corriente inducida se calcula con la ecuación anterior y con algunas reglas sencillas para los signos. El procedimiento es el siguiente: 1. Defina una dirección positiva para el vector de área   determine el signo 2. A partir de las direcciones de  y del campo magnético

del flujo magnético FB y su tasa de cambio dᶲᴮ̸dt

3. Determine el signo de la fem o corriente inducida. Si el flujo es creciente, de manera que dᶲᴮ̸dt es positiva.

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Entonces la fem o corriente inducida es negativa; si el flujo es decreciente, entonces dᶲᴮ̸dt es negativa y la fem o corriente inducida es positiva. 4. Por último, determine la dirección de la fem o corriente inducida con la ayuda de su mano derecha. Doble los dedos de la mano derecha alrededor del vector , con el pulgar en dirección de  Si la fem o corriente inducida en el circuito es positiva, está en la misma dirección de los dedos doblados. Si la fem o corriente inducida es negativa, se encuentra en la dirección opuesta. Las fem inducidas son ocasionadas por cambios en el flujo Como el flujo magnético tiene un papel central en la ley de Faraday, es tentador pensar que el flujo es la causa de la fem inducida y que en un circuito aparecerá una fem siempre que haya un campo magnético en la región limitada por el circuito. Pero la siguiente ecuación demuestra que sólo un cambio con respecto al tiempo en el flujo a través del circuito, no el flujo en sí, puede inducir una fem en un circuito. Si el flujo a través del circuito tiene un valor constante, ya sea positivo, negativo o cero, no habrá fem inducida.

∅

ε=



Ley de Lenz La ley de Lenz es un método alternativo conveniente para determinar le dirección de una corriente para determinar la dirección de una corriente o fem inducida. La ley de Lenz también ayuda a entender de manera intuitiva los distintos efectos de la inducción y el papel de la conservación de la energía. H. F. E. Lenz (1804-1865) fue un científico ruso que reprodujo de forma independiente muchos de los descubrimientos de Faraday y Henry. La ley de Lenz establece lo siguiente: La dirección de cualquier efecto de la inducción magnética es la que se opone a la causa del efecto.

Si el flujo en un circuito fijo cambia, la corriente inducida establece un campo magnético por sí misma. Dentro del área limitada por el circuito, este campo es opuesto al campo original si éste se incrementa, pero tiene la misma direcciónque el campo original si éste disminuye. Es decir, la corriente inducida se opone al cambio en el flujo a través del circuito (no al flujo en sí). Si el cambio del flujo-

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se debe al movimiento de los conductores, la direcciĂłn de la corriente inducida en el- conductor en movimiento es tal que la direcciĂłn de la fuerza magnĂŠtica sobre el conductor es opuesta a la direcciĂłn de su movimiento. AsĂ­, el movimiento del conductor, que provocĂł la corriente inducida, encuentra oposiciĂłn. La ley de Lenz tambiĂŠn se relaciona directamente con la conservaciĂłn de la energĂ­a. Si la corriente inducida fuera en direcciĂłn opuesta a la que indica la ley de Lenz, la fuerza magnĂŠtica sobre la varilla la acelerarĂ­a hacia una rapidez siempre creciente, sin una fuente externa de energĂ­a, aun cuando la energĂ­a elĂŠctrica se disipara en el circuito. Esto serĂ­a una clara violaciĂłn de la conservaciĂłn de la energĂ­a y no ocurre en la naturaleza.

Ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo Maxwell no descubriĂł todas las ecuaciones por sĂ­ solo (aunque sĂ­ desarrollĂł el concepto de corriente de desplazamiento), sino que las reuniĂł y reconociĂł su importancia, en particular para predecir la existencia de las ondas electromagnĂŠticas. Dos de las ecuaciones de Maxwell implican una integral de  o

 sobre una superficie cerrada. La primera es sencillamente la ley de Gauss para

campos elĂŠctricos, la cual afirma que la integral de superficie de E1 sobre cualquier superficie cerrada es igual a 1/Ń”0 multiplicado por la carga total Qenc encerrada dentro de la superficie: ¡d= ∎

 є0

(ley de Gauss para )

La segunda es la relaciĂłn anĂĄloga para campos magnĂŠticos, la cual establece que la integral de superficie de B' sobre cualquier superficie cerrada siempre es igual a cero: )

¡d=0 (ley de Gauss para

∎  La tercera ecuaciĂłn es la ley de Ampère con la corriente de desplazamiento incluida. Esta ley establece que tanto la corriente de conducciĂłn iC como la corriente de desplazamiento Ń”0dφE/dt, donde φE es el flujo elĂŠctrico, actĂşan como fuentes del campo magnĂŠtico:

¡d= ∎ 

   enc (ley de Ampere) Ń”

La cuarta y Ăşltima ecuaciĂłn es la ley de Faraday; establece que un campo magnĂŠtico cambiante o un flujo magnĂŠtico inducen un campo elĂŠctrico:

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ᜲ

¡d= ∎  

(ley de Faraday)

Si hay un flujo magnĂŠtico cambiante, la integral de lĂ­nea en la ecuaciĂłn, es diferente de cero, lo que demuestra que el campo  producido por un flujo magnĂŠtico cambiante no es conservativo. Debemos recordar que esta integral de lĂ­nea debe llevarse a cabo sobre una trayectoria cerrada constante. El descubrimiento de que el electromagnetismo puede ser condensado en una forma tan limpia y elegante es muy satisfactorio. En cuanto a concisiĂłn y generalidad, las ecuaciones de Maxwell pertenecen a la misma categorĂ­a que las leyes de Newton del movimiento y las leyes de la termodinĂĄmica. En realidad, uno de los objetivos principales de la ciencia es expresar relaciones muy amplias y generales en forma concisa y compacta.

Bobina y solenoide. Un solenoide es definido como una bobina de forma cilĂ­ndrica que cuenta con un hilo de material conductor enrollada sobre si a fin de que, con el paso de la corriente elĂŠctrica, genere un intenso campo elĂŠctrico. Cuando este campo magnĂŠtico aparece comienza a operar como un imĂĄn. La funciĂłn principal de un solenoide es activar una vĂĄlvula que lleva su mismo nombre, la vĂĄlvula solenoide. Esta vĂĄlvula opera a los pulsos elĂŠctricos de su apertura y de su cierre. Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito elĂŠctrico que, debido al fenĂłmeno de autoinducciĂłn, almacena energĂ­a en forma de campo magnĂŠtico. Un inductor estĂĄ constituido usualmente por una cabeza hueca de una bobina dematerial conductor, tĂ­picamentealambre- o hilo de cobre esmaltado. Existen inductores con nĂşcleo de aire o de un material ferroso, para incrementar su capacidad de magnetismo entre la intensidad.

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La inducción electromagnética : es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m. o tensión) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo magnético estático. Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente inducida. Este fenómeno fue descubierto por Michael Faraday quien lo expresó indicando que la magnitud de la tensión inducida es proporcional a la variación del flujo magnético.

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Tipos de Electrización POR CONTACTO:

Cuando ponemos un cuerpo cargado en contacto con un conductor se puede dar una transferencia de carga de un cuerpo al otro y así el conductor queda cargado, positivamente si cedió electrones o negativamente si los ganó. y es cuando los dos tienes electricidad POR FOTRAMIENTO ( O FRICCION: Cuando frotamos un aislante con cierto tipo de materiales, algunos electrones son transferidos del aislante al otro material o viceversa, de modo que cuando se separan ambos cuerpos quedan con cargas opuestas. Por inducción: inducción: Si acercamos un cuerpo cargado negativamente a un conductor aislado, la fuerza de repulsión entre el cuerpo cargado y los electrones de valencia en la superficie del conductor hace que estos se desplacen a la parte más alejada del conductor al cuerpo cargado, quedando la región más cercana con una carga positiva, lo que se nota al haber una atracción entre el cuerpo cargado y esta parte del conductor.

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Corriente directa: denotamos la corriente directa, que implica un flujo de carga que fluye siempre en una sola dirección. Una batería produce corriente directa en un circuito porque sus bornes tienen siempre el mismo signo de carga. Los electrones se mueven siempre en el circuito en la misma dirección: del borne negativo que los repele al borne positivo que los atrae. Aún si la corriente se mueve en pulsaciones irregulares, en tanto lo haga en una sola dirección es cd. ca)) se comporta como su nombre lo indica. Los La corriente alterna: (ca electrones del circuito se desplazan primero en una dirección y luego en sentido opuesto, con un movimiento de vaivén en torno a posiciones relativamente fijas. Esto se consigue alternando la polaridad del voltaje del generador o de otra fuente.

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Motor Es una maquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas, algunos motores eléctricos son reversibles, es decir, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos. Los motores de corriente alterna y corriente directa se basan en el mismo principio de funcionamiento el cual establece que si un conductor por el cual circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción del campo magnético, este tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético. El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que provocan debido a la interacción con los polos ubicados en el estator, el movimiento circular que se observa en el rotor de motor.

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El transformador Anteriormente se hizo notar que cuando una comente cambia en una espira de alambre se Induce una comente en una espira cercana. La comente inducida se origina del campo magnético Cambiante asociado con la corriente que varía. La comente alterna tiene una clara ventaja Sobre la comente directa y es el efecto inductivo de la corriente que varía constantemente en magnitud y en dirección. Magnitud y en dir ección. Los Transformadores: Son máquinas estáticas diseñadas generalmente para el trasporte de energía eléctrica a largas distancias, elevando generalmente la tensión y disminuyendo por lo tanto la corriente (evitando grandes pérdidas por efecto joule). Un transformador simple Tiene tres partes esenciales: (1) Una bobina primaria conectada a una fuente de ca, (2) una bobina secundaria y (3) un Núcleo de hierro dulce. Al aplicar una comente alterna a través de la bobina primaria, las líneas de flujo magnético se mueven de un lado a otro a través del núcleo de hierro, induciendo una comente alterna en la bobina secundaria Se establece un flujo magnético que cambia constantemente en el núcleo del transformador y pasa a través de las bobinas primaria y secundaria. La fem inducida en la bobina primaria se obtiene por medio de

 = −Np

∆∅ ∆

Donde Np = número de espiras primarias AO/Aí = rapidez con que cambia el flujo magnético En forma similar, la fem inducida en la bobina 5 s secundaria es:

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" = −Ns

∆∅ ∆

Donde N es el nĂşmero de espiras en la bobina secundaria. Puesto que el mismo flujo cambia con la misma rapidez en cada una de las bobinas, se puede dividir la ecuaciĂłn: $% '%

$&

=

()*+,-. /012,01)

=

'&

.3/10,3 /012,01,3

()*+,-. 3.45'6,01) .3/10,3 /012,01,3

El voltaje inducido estĂĄ en proporciĂłn directa al nĂşmero de espiras. Si la razĂłn de las espiras secundarias Ns respecto a las espiras primarias N varĂ­a, entonces un voltaje de entrada (primario) puede suministrar cualquier voltaje de salida (secundario) deseado. Por ejemplo, si en la bobina secundaria hay 40 veces mĂĄs espiras que en la bobina primaria, un voltaje de entrada de 120 V incrementarĂĄ el voltaje de salida en la bobina secundaria hasta 40 X 120 = 4800 V. A un transformador que produce un voltaje de salida mayor se le llama transformador elevador. Se puede construir un transformador reductor haciendo que el nĂşmero de espiras primarias sea mayor que el nĂşmero de espiras secundarias. Si se usa un transformador reductor se obtiene un voltaje de salida mĂĄs bajo. El rendimiento de un transformador se define como la razĂłn de la potencia de salida respecto a la potencia de entrada. Recuerde que la potencia elĂŠctrica es igual al producto del voltaje por la corriente, asĂ­ que podemos escribir el rendimiento E de un transformador como: E=

%789  &9:89

%789  ;99

=

.&8&

.%8%

Donde ip e is son las corrientes de las bobinas primaria y secundaria, respectivamente. La mayorĂ­a de los transformadores elĂŠctricos se diseĂąanpĂĄg. 19


con sumo cuidado con el prop贸sito de lograr un rendimiento extremadamente alto, en general por arriba del 90 por ciento. Es importante darse cuenta de que no se obtiene ninguna ganancia de potencia como rede modo que el producto %i no aumente. Para percibir esto con m谩s claridad, supongamos que un determinado transformador tiene un rendimiento del 100 por ciento. En el caso de este transformador perfecto, la ecuaci贸n EsIS= Epip

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Generadores: Son máquinas dinámicas diseñadas para obtener energía eléctrica a partir de otras fuentes de energía (hidráulica, termonuclear, termoeléctrica, eólica, etc.) ya sean renovables o contaminantes. Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esa transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura denominada estator que se clasifican en dos tipos fundamentales: primarios y secundarios. Son generadores primarios los que convierten en energía eléctrica la energía de otra naturaleza naturaleza que reciben o de la que disponen inicialmente mientras que los secundarios entregan un parte de la energía eléctrica que han recibido previamente. La construcción de un generador eléctrico es muy parecía ala de un motor eléctrico y ambos dependen de los mismos principios electromagnéticos. Está constituido por un inductor, construido a base de electroimanes o imanes permanentes que producen un campo magnético, y por un núcleo de hierro al cual se le enrolla alambre conductor previamente aislado. Cuando el el núcleo entra en movimiento de rotación, los alambres conductores cortan la línea de flujo magnético, por tanto, se inducen en ellas una FEM alterna. Para obtener una corriente alterna o directa, deben incorporarse un dispositivo conveniente llamado conmutador. conmutador. pág. 21


En la mayoría de los generadores de corriente continua en inductor que produce el campo magnético es fijo. En cambio en los de la corriente alterna, en inductor es móvil. El voltaje se induce en un conductor que se encuentra dentro de un campo magnético magnético producido por un imán permanente o una bobina de herradura. El imán o bobina qué producen un campo magnético puede ser parte del estator (parte fija) o del rotor (parte móvil). En los generadores de corriente directa, el devanado esta sobre el rotor, rotor, y en los de corriente alterna, en el estator.

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Bibliografía FUENTES DE INFORMACIÓN PROPUESTAS • Serway, R. A., Física Vol. II, Ed. Mc Graw Hill .• Purcell, E.M., Berkeley physicscourse, Ed. Mc Graw Hill Book Co. • Sears: Zemansky; Young y Freedman, Física Universitaria Vol.2 Decimo segunda edición,Pearson Educación, México 2009 .• Giancoli Douglas C. Física1 Vol.2, Cuarta edición, Pearson Educación, México 2008

Física II Silvia cruz prieto Gonzales Y Luis miguel Rodríguez Barquet

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Propiedad y caracteristicas de los imanes copy