CAMPOS Lecciones--> Flujo Magnético Inducción magnética Permeabilidad Magnética Fuerza Magnetomotriz Histéresis Magnética Dispositivos Electromagnéticos Generador DC Gerador AC Examen 1 Examen 2 Trabajo (ex3) Ondas Sinusoidales Fórmula de una sinusoidal Ley de Ohm en corriente alterna Voltajes superpuestos Señales cuadradas Armónicos Capacitancia Energía de un capacitor Tipos de Capacitores Capacitancia en serie Capacitores en paralelo Capacitores en circuitos cd Capacitores en circuitos CA Circuitos RC Impedancia en circuitos RC Análisis de circuitos RC en serie Impedancia y Fase en Circuitos RC Paralelos Análisis RC paralelo 10.5 Aplicaciones de RC Fallas en Circuitos RC Inductores Inductores en Serie (11-3; 11-4) 11-5 Constante RL 11-6 Inductores en Circuitos AC Aplicaciones de Inductores (11-7) Respuesta de Cicuitos RL 12-1 Impedancia en circuitos RL en serie (12.2) Análisis de Circuitos en Serie RL (12-3) Impedancia en Circuitos RL en Paralelo (12-4) Análisis de Circuitos RL en Paralelo (12-5) Circuitos RL Serie Paralelo (12-6) Potencia en Circuitos RL (12-7) Aplicaciones de Circuitos RL (12-8) Impedancia y Fase en Circuitos RLC (13-1) Resonancia en Serie RLC (13-3) Filtros RLC Serie (13-4) Circuitos RLC en Paralelo (13-5) Resonancia de RLC paralelo (13-6) Filtros RLC Dibujos de circuitos Tareas--> Dibujos de circuitos Cap 7: po-22 Cap. 7 p0-23 Examen 1 Examen 2 Trabajo 3 (cap. 10-11)
Se define un campo como una cantidad física que tiene un valor definido en cada punto del espacio (campo de velocidades del viento, de temperaturas en la superficie de la tierra, etc). El campo está perfilado por líneas llamadas líneas de fuerza. La densidad de ellas indica la intensidad del campo. Los dos campos ilustrados a continuación difieren en la densidad de líneas de fuerza.
Líneas de un Campo débil Líneas de un Campo más intenso Representación de líneas de fuerza
CÓMO SE ORIGINA UN CAMPO MAGNÉTICO
magnético
CAMPO DE UNA CORRIENTE ELÉTRICA
Una corriente eléctrica que viaje por un conductor, genera un campo magnético, cuyas líneas de fuerza circulan perpendicularmente a la dirección de la corriente. A esta combinación se le llama campo electromagnético.
Líneas de fuerza producidas por una corriente eléctrica.
Existen campos eléctricos (E) y magnéticos (B). En un imán, las líneas de fuerza del campo del imán se pueden guiar. Esto recuerda a una fibra óptica (o un chorro de agua), la cual guía una onda de luz. Por ejemplo al acercar un pedazo de hierro a un imán, las líneas de fuerza del imán penetran en el hierro.
Líneas de un Campo (sin deformarse) Líneas de un Campo deformadas por la presencia de hierro
Se acostumbra a llamar al campo magnético como densidad de flujo.
DENSIDAD DE FLUJO (CAMPO MAGNÉTICO, B)
r es la distancia donde se mide el campo. N es el número de vueltas en el solenoide, I es la corriente, l en este caso es la longitud del solenoide.
B es la cantidad de flujo por unidad de área, perpendicular al campo. Por ejemplo la figura siguiente ilustra un campo B, atravesando cierta área A. En ese caso el flujo es menor pues el campo atraviesa al área en un ángulo que no es de 90 grados.
1 T = 1 Wb/m2.
B= f/A 1 T = 104 Gauss.
El campo magnético o intensidad de flujo magnético en la superficie de la tierra va entre 0.4 a 0.6 Gauss. Cerca de un imán puede ser de hasta 50 G.
FLUJO MAGNETICO (f)
La cantidad de líneas que pasan por cierta área de un medio es proporcional al flujo (eléctrico o magnético).
f =B.A
weber (Wb) (Weber, 1804-1895)
1 Wb = 108 líneas.
LEY DE LA MANO DERECHA: La ley de la mano derecha ayuda a indicar hacia dónde circulan las líneas de campo, según la dirección de la corriente. La dirección de la corriente está indicada por el dedo pulgar. La dirección y curvatura del resto de los dedos de la mano, indican hacia dónde circulan las líneas del campo magnético.
DOMINIOS MAGNÉTICOS
El magnetismo de los materiales se explica mediante las corrientes eléctricas que se generan con los movimientos de los electrones en los átomos (esto incluye el giro de los electrones sobre su propio eje llamdo spin). Estas corrientes circulantes generan campos magnéticos en todo el material. Normalmente en algunos materiales (Fe, Co, Ni, acero, aleaciones), estos "dominios magnéticos", están apuntando en todas direcciones, por lo que el efecto magnético se anula en todo el material. Sin embargo cuando el material se acerca a un imán, los dominios magnéticos que estaban desordenados se ordenan y se alinean, permitiendo que aparezca una imantación en el material, es decir el material se convierte en un imán. Podríamos decir que el material se vuelve permeable al campo magnético exterior. A estos materiales se les llama ferromagnéticos. El ferromagnetismo depende de la temperatura. Los dominios del material empiezan a perder su alineación por agitación térmica cuando aumenta la temperatura, es decir el material pierde la magnetización en esa región. Este hecho se usa en los medio modernos de almacenamiento de información, como son los discos magnetoópticos, que usan un laser para calentar el medio y permitir que un electroimán, realinie los dominios en dirección contraria. Los ferromagnéticos se usan en medios de almacenamiento de información como discos duros, cintas magnéticas y memorias.
Próxima unidad: Permeabilidad y Reluctancia
Referencias:
Floyd T.; Electric Circuits Fundamentals, 6th Ed., Prentice-Hall, (2004).
Benson H.; University Physics, Rev. Edition; John Wiley & Sons, New York, (1996).
Copyright © 2005 G.F.R. All rights reserved. Revised: 03/25/2020.
