CAMPO Magnético
PerPerturbación del espacio, originada por un
Imán o corriente eléctrica, que se puede observar por la existencia de fuerzas
O por una corriente eléctrica inducida. Se representa mediante líneas de
fuerza, cuya dirección coincide con la del vector inducción magnética en cada
Punto B. La unidad es el Tesla.
FUERZA DE LORENTZ
Fuerza que se produce cuando una carga se mueve dentro de un campo magnético.
Una
Carga eléctrica que se mueve en la dirección del campo magnético no se ve
Afectada por la acción de ninguna fuerza, puesto que el ángulo formado por v y
Bes 0 ó 180º. La fuerza será máxima si
El vector velocidad y el vector inducción magnética son perpendiculares: Fmax = q·v·B1 Tesla:
inducción magnética de una
Carga de 1 C que se mueve perpendicularmente al campo magnético a una velocidad
De 1 m/s experimentando una fuerza de 1 N.
FLUJO Magnético
Se
Denomina FLUJO DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA
A través de una superficie al número de líneas de campo que atraviesan a ésta.
El número de líneas de campo que atraviesan a la superficie dA es el mismo que
El que atraviesa a dA´ como B es el número de líneas de fuerza que atraviesan a
La unidad de superficie normal al campo
. FUERZA DE UN CAMPO Magnético SOBRE UNA CORRIENTE Rectilínea:
Se supone un Conductor metálico de longitud L por El que circula una corriente I, Dentro de un campo magnético B, el Tiempo que tarda una carga q en Recorrer la longitud será t = L/v, durante Este tiempo, la cantidad de carga que atraviesa el campo es:
Acción DE UN CAMPO Magnético SOBRE UN CIRCUITO:
“Un circuito plano se orienta en un campo
Magnético perpendicularmente a las líneas de campo, de forma que éstas entran
Por su cara S y salen por la N”. La aplicación de la fuerza de Lorentz a los
Hilos PP´ y RR´ del circuito de la Fig. Hace ver la existencia de las fuerzas
Verticales F´ y
-F´, iguales, de la misma dirección
Y de sentido contrario, que anulan sus efectos. Sobre los hilos PR y P´R´
Actúan las fuerzas F´ y
-F´, que originan un par que hace
Girar al cuadro hasta que el momento sea igual a cero, cuando el circuito se
Sitúa perpendicularmente a las líneas de campo. Para que el momento sea igual a
Cero es necesario que sea igual a 0º o a 180º, colocándose el
Circuito perpendicular a las líneas de campo. Un pequeño golpecito sobre la
Espira hará que ésta gire 180º y adquiera la posición de equilibrio estable.
FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCIDA, LEY DE FARADAY:
Se origina al variar el flujo magnético a través
De un circuito cerrado, que recibe el nombre de inducido.
El cuerpo que crea el
Campo magnético se denomina inductor.
. Los electrones libres de la varilla se
Verán sometidos a una fuerza hacia abajo. Ahora bien, en la figura siguiente,
Los extremos de la varilla deslizan sobre un bastidor en forma de U, con lo que
En el circuito se producirá una corriente inducida que tienda a disminuir el
Exceso de carga en los extremos de la varilla. Equivale a un generador de
Fuerza electromotriz (f.E.M.)……
Ley de Faraday:
“El valor de la f.E.M. Inducida es independiente de las causas que Provocan la variación de flujo y solamente depende de la velocidad con que Varía el flujo a través de la superficie limitada por el circuito y del número De espiras que este posee.
LEY DE LENZ
La f.E.M. Inducida se opone siempre a la
Causa que la produce”Al acercar el imán, el flujo aumenta, las cargas de la
Espira sufren una fuerza para oponerse a esta variación del flujo magnético,
Surgiendo así una corriente inducida cuyo sentido es el representado en las
Figuras
CORRIENTES DE FOUCAULT:
Son corrientes cerradas, en torbellinos, originadas por
Inducción, en piezas metálicas macizas, cuando varía el flujo magnético que las
Atraviesa. Tienen el inconveniente de que su aparición hace que se pierda
Energía y de que se produce calor “Efecto Joule”, que es perjudicial en muchos
Casos. Este inconveniente se puede aprovechar para producir calor, en hornos y
Cocinas de inducción.Las corrientes de Foucault
Se pueden evitar o minimizar intercalando aire o algún otro aislante entre los
Núcleos de hierro de las máquinas eléctricas, para hacerlos discontinuos, por
Ejemplo, con ranuras, o haciendo núcleos a base de láminas; evitando o
Minimizando considerablemente, de esta forma, dichas corrientes.
CONSTR DE UNA MAQ Eléctrica
Desde el punto de vista mecánico, las máquinas eléctricas se
Pueden clasificar en:
Estáticas
No
Disponen de partes móviles: Transformadores.
Rotativas
Están provistas de partes giratorias. Dinamos,
Alternadores y los motores. En ellas se distingue: Una parte fija, el estátor.
Una parte móvil o rotor, que casi siempre gira dentro del estátor. Para permitir el movimiento del
Rotor, entre ambas partes existe un espacio de aire lo más reducido posible. Están
Constituidas por dos circuitos eléctricos: uno en el rotor y otro en el
Estátor. Uno de los devanados, al ser recorrido por una corriente eléctrica,
Produce el campo magnético dentro de la máquina, por lo que se denomina
Arrollamiento inductor.
En el otro
Enrollamiento, denominado inducido,
Se induce una fuerza electromotriz, que da lugar a un par motor (máquina eléctrica actuando como motor), o bien a una
Fuerza contraelectromotriz, que produce un par
Resistente (máquina eléctrica funcionando como generador).
FUNCIONAMIENTO:
El campo magnético
Ejerce sobre ambos conductores fuerzas del mismo sentido, que se transmiten al
Rotor, creando un par motor que suministra energía mecánica al eje. Todas las
Fuerzas magnéticas individuales ejercidas sobre los conductores del rotor deben
Tender a hacerlo girar en el mismo sentido. Por lo tanto, el sentido de las
Corrientes en los conductores situados debajo de los polos sur ha de ser
Opuesto al de las que recorren los conductores colocados bajo los polos norte.
Numero de polos:
Todo circuito Magnético tiene los polos norte y los sur. Los polos de una máquina eléctrica Son núcleos de hierro, ferromagnético, rodeados por bobinas. Como el flujo que Sale de un polo norte tiene que entrar por un polo sur, es necesario que los Polos sean alternativamente de polaridad opuesta, para que las líneas de fuerza Se distribuyan adecuadamente. El número total de polos de una máquina ha de ser Par, mitad de polaridad norte, y mitad sur y se designa por 2p, siendo p el Número de pares de polos. Atendiendo al número de polos, las máquinas Eléctricas se clasifican en Bipolares (2p = 2). Tetrapolares (2p = 4). Hexapolares (2p = 6). Octopolares (2p = 8).Decapolares (2p = 10)