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Lunes 25 de Enero de 2021 |
 

Inducción electromagnética.

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Una introduccion a la electromagnetica, los conductores, Ley de Faraday , la ley de Lenz, fuerza electromotriz , La autoinducción , los imanes, Transformadores.

Agregado: 29 de AGOSTO de 2000 (Por ) | Palabras: 1111 | Votar | Sin Votos | Sin comentarios | Agregar Comentario
Categoría: Apuntes y Monografías > Electrónica >
Material educativo de Alipso relacionado con Inducción electromagnética
  • Inducción electromagnética.: Una introduccion a la electromagnetica, los conductores, Ley de Faraday , la ley de Lenz, fuerza electromotriz , La autoinducción , los imanes, Transformadores.
  • Inducción electromagnética: ...
  • Las ondas electromagnéticas:

  • Enlaces externos relacionados con Inducción electromagnética

    Inducción electromagnética :
    introducción :
    El descubrimiento de Oersted segun el cual las cargas electricas en
    movimiento interaccionan con los imanes y el descubrimiento posterior de que
    los campos magnéticos ejercen fuerzas sobre corrientes eléctricas, no solo
    mostraba la reacción entre dos fenómenos físicos hasta entonces
    independientes, sino también porque podría ser un camino para producir
    corrientes eléctricas de un modo mas barato que con la pila de volta.
    Faraday fue el que obtuvo primeros resultados positivos en la producción de
    corrientes eléctricas mediante campos magnéticos.
    Corrientes inducidas : leyes de Faraday y de Lenz
    Faraday descubrió que cuando un conductor es atravesado por un flujo
    magnético variable, se genera en el una fuerza electromotriz inducida que da
    lugar a una corriente eléctrica.
    El sistema que generaba la corriente (el imán en nuestra experiencia) se
    llama inductor y el circuito donde se crea la corriente, inducido (la bobina
    en nuestro caso).
    Este fenómeno de inducción electromagnética se rige por dos leyes, una de
    tipo cuantitativo conocida con el nombre de ley de Faraday y otra de tipo
    cualitativo o ley de Lenz.
    Ley de Faraday :
    Faraday observo que la intensidad de la corriente inducida es mayor cuanto
    mas rápidamente cambie el numero de líneas de fuerza que atraviesan el
    circuito. (En nuestro caso cuanto mayor es la velocidad del imán o de la
    bobina, mayor es la intensidad de la corriente se crea en esta ultima) Este
    hecho experimental esta reflejado en la ley que se enuncia :

    La fuerza electromotriz e inducida en un circuito es directamente
    proporcional a la velocidad con que cambia el flujo que atraviesa el
    circuito.


    e=-NX(dfdt)

    siendo la constante de proporcionalidad N el numero de espiras que forman
    el circuito. El signo << menos >> Tiene en cuenta el signo de la fuerza
    electromotriz, al que se refiere la ley de Lenz.
    Por otra parte, como la fuerza electromotriz en un circuito es el trabajo
    que realiza un campo eléctrico (no estático), para trasladar la unidad de
    carga a lo largo del circuito, se verifica :
    e=f(F q) X dl =f (E X dl) (si el campo fuera electrostático : f E X dl =0)
    De acuerdo con esta ecuación ley de Faraday puede escribirse :
    e=-fE Xdl =-N X(dfdt)

    puede crearse un campo eléctrico incluso cuando no exista conductor ni
    ningún otro material, siempre que el flujo del campo magnético varíe.
    Ley de Lenz :
    El sentido de la fuerza electromotriz inducida es tal que la corriente que
    crea tiende mediante sus acciones electromagnéticas, a oponerse a la causa
    que la produce.


    Así, cuando el polo norte es acerca a la bobina crea en esta una corriente
    inducida de sentido tal, que la cara que <<mira>> al imán sea otro polo
    norte. Con esto la corriente tiende a ponerse a la causa que la ha
    producido, el acercamiento del polo norte, y por tanto tiende a alejarlo.
    Por el contrario al alejarse el polo norte, en la cara de la bobina que
    <<mira>> al imán, se crea un polo sur para atraerlo.
    De modo análogo se aplica la ley de Lenz cuando es el polo sur el que se
    acerca o se aleja de la espira.
    Autoinducción :
    Según acabamos de ver, una corriente variable crea en otro circuito próximo
    una corriente inducida, debido a que el campo magnético creado por la
    primera varia a medida que lo hace su intensidad de corriente.
    El propio circuito inductor esta, por otra parte, atravesado por las líneas
    de fuerza del campo magnético que crea su propia corriente ; dicho campo
    magnético será variable si la corriente también lo es y, en consecuencia, en
    el circuito se creara una extracorriente llamada CORRIENTE AUTOINDUCIDA.
    Según la ley de Lenz, el sentido de la corriente autoinducida el mismo de la
    corriente inicial si la auto inducción se produce por una disminución de
    aquella, o contrario si la causa ha sido un aumento de la corriente en el
    circuito.
    Las corrientes autoinducidas se ponen de manifiesto en la apertura y cierre
    de un circuito. Cuando el circuito se cierra, la corriente no


    crece bruscamente, sino de forma gradual. Esto es debido a que se crea una
    corriente auto inducida (extracorriente de cierre) que se opone a la
    principal.
    Al abrir el circuito ocurre el mismo fenómeno pero en este caso la corriente
    auto inducida (extracorriente de apertura ) tiende a mantener la principal
    y, por lo tanto, es de su mismo sentido.
    En general, el valor de la fem autoinducida en un circuito, según la ley de
    Faraday, viene dada por :

    pero la variación del flujo (df) es proporcional a la variación de la
    intensidad de la corriente que lo produce

    de donde :

    L es una constante característica del circuito que se denomina COEFICIENTE
    DE AUTOINDUCCION.
    La autoinducción de un circuito se expresa por el símbolo :

    Cuando no hay materiales de hierro cerca del circuito, L solo depende de su
    geometría (longitud, sección y numero de espiras). Es muy pequeña si el
    conductor es rectilineo, pero aumenta considerablemente al enrrollarlo en
    espiral y mas aun si se le introduce un núcleo de hierro.
    Transformadores :
    Son sistemas con los que se pueden modificar los valores de la tensión e
    intensidad de una corriente alterna manteniendo prácticamente constante su
    producto VI, es decir, con pocas perdidas de potencia.
    La necesidad de los transformadores proviene del hecho de que para el
    transporte de la energía eléctrica es preferible utilizar tensiones altas y
    baja intensidades con el fin de disminuir la perdidas por calentamiento de
    las líneas de transporte.
    Un transformador sencillo consta de un núcleo de hierro dulce sobre el que
    hay enrolladas dos bobinas aisladas entre si que constituyen respectivamente
    el circuito primario y el circuito secundario.


    En el circuito primario se aplica la corriente alterna que se pretende
    transformar.
    Dicha corriente crea un campo magnético variable Vp proporcional al numero
    de espiras Np , que tiende a contrarrestar la tensión aplicada. Por esta
    razón, apenas circula corriente por el primario.
    Debido a la gran permeabilidad del hierro, prácticamente todo el flujo que
    pasa por el primario lo hace por el secundario, creándose en este una
    tensión inducida Vs proporcional al numero de espiras Ns y tal que :

    Al unir los bornes del secundario a través de un circuito de utilización
    circula por el una corriente IS ,y si IP es la que circula por el primario,
    admitiendo que no hay perdidas de energía (los rendimientos pueden llegar a
    ser del 99%) se verifica que :

    Un transformador con np>ns es un reductor de tensión y si np<ns
    es un elevador



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