Electromagnetismo y ley de Faraday

Presentación del tema: "Electromagnetismo y ley de Faraday"— Transcripción de la presentación:

1 Electromagnetismo y ley de Faraday
Tarea N° 4 Electromagnetismo y ley de Faraday

2 índice ¿Qué fenómenos del electromagnetismo se describen con la ley de Faraday? Enumere algunas de las aplicaciones de la ley de Faraday que son muy familiares para nosotros. Cuál es el Principio de Funcionamiento de algunas aplicaciones como: un dínamo de una bicicleta una hidroeléctrica un motor un espectrómetro de masas geófono

3 ¿Qué fenómenos del electromagnetismo se describen con la ley de Faraday?
El principal fenómeno que se explica mediante la ley de Faraday es la inducción electromagnética. La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos variables con el tiempo. Constituye una pieza destacada en ese sistema de relaciones mutuas entre electricidad y magnetismo que se conoce con el nombre de electromagnetismo. Pero, además, se han desarrollado un sin número de aplicaciones prácticas de este fenómeno físico. El transformador que se emplea para conectar una calculadora a la red, la dinamo de una bicicleta o el alternador de una gran central hidroeléctrica son sólo algunos ejemplos que demuestran el fenómeno de la inducción electromagnética.

4 Enumere algunas de las aplicaciones de la ley de Faraday que son muy familiares para nosotros.
Bobina de inducción: Es un dispositivo que se encarga de tomar una fuente de alimentación de corriente continua de bajo voltaje y la usa para producir pulsos de alta tensión.

5 Enumere algunas de las aplicaciones de la ley de Faraday que son muy familiares para nosotros.
Transformador: Es un dispositivo al que le entra energía eléctrica con cierto nivel de tensión, la cual transforma en energía alterna con otro nivel de tensión.

6 Enumere algunas de las aplicaciones de la ley de Faraday que son muy familiares para nosotros.
Generador de corriente alterna: Este dispositivo permite transformar la energía eléctrica en energía mecánica.

7 Cuál es el Principio de Funcionamiento de algunas aplicaciones como:
Dinamo de una bicicleta: Es un sencillo generador eléctrico que produce electricidad a partir del movimiento, por inducción electromagnética. En cierto modo, es un motor eléctrico que funciona “al revés”. Las dinamos de bicicleta son la forma más simple de dinamo y carecen de muchos de los elementos  que caracterizan a una dinamo “de verdad”.

8 Cuál es el Principio de Funcionamiento de algunas aplicaciones como:
Hidroeléctrica: El agua cae desde la presa hasta unas turbinas que se encuentran en su base. Al recibir la fuerza del agua las turbinas comienzan a girar. Las turbinas están conectadas a unos generadores, que al girar, producen electricidad. La electricidad viaja desde los generadores hasta unos transformadores, donde se eleva la tensión para poder transportar la electricidad hasta los centros de consumo. Podemos ver todo esto con un sencillo dibujo:

9 Cuál es el Principio de Funcionamiento de algunas aplicaciones como:

10 Cuál es el Principio de Funcionamiento de algunas aplicaciones como:
Motor: Se basa en la repulsión que ejercen los polos magnéticos de un imán permanente cuando, de acuerdo con la Ley de Lorentz, interactúan con los polos magnéticos de un electroimán que se encuentra montado en un eje. Este electroimán se denomina “rotor” y su eje le permite girar libremente entre los polos magnéticos norte y sur del imán permanente situado dentro de la carcasa o cuerpo del motor. Cuando la corriente eléctrica circula por la bobina de este electroimán giratorio, el campo electromagnético que se genera interactúa con el campo magnético del imán permanente. Si los polos del imán permanente y del electroimán giratorio coinciden, se produce un rechazo y un torque magnético o par de fuerza que provoca que el rotor rompa la inercia y comience a girar sobre su eje en el mismo sentido de las manecillas del reloj en unos casos, o en sentido contrario, de acuerdo con la forma que se encuentre conectada al circuito la pila o la batería.

11 Cuál es el Principio de Funcionamiento de algunas aplicaciones como:
Espectrómetro de masas: es un dispositivo que se emplea para separar iones dentro de una muestra que poseen distinta relación carga/masa. La mezcla puede estar constituida por distintos isótopos de una misma sustancia o bien por distintos elementos químicos. Todos los elementos del espectrómetro deben estar en el interior de una cámara de vacío. La muestra gaseosa (situada a la izquierda de la figura) se ioniza mediante un haz de electrones. Los iones positivos son acelerados por un campo eléctrico. Entre las placas aceleradoras existe un campo eléctrico, por lo que los iones experimentarán una fuerza. A continuación el haz de iones pasa por una zona del espacio donde existe un campo magnético B. La fuerza que el campo magnético hace sobre una carga es perpendicular al campo magnético y al vector velocidad de la carga (en este caso, de los iones positivos). Como la fuerza es perpendicular a la trayectoria de los iones, éstos tendrán aceleración normal, y se desviarán describiendo una trayectoria curva.

12 Cuál es el Principio de Funcionamiento de algunas aplicaciones como:
Para un valor fijo de la velocidad y del módulo del campo magnético, cuanto menor sea el cociente m/q menor será el radio de curvatura ρ de la trayectoria descrita por los iones, y por tanto su trayectoria se deflectará más. Si la muestra está constituida por isótopos del mismo elemento, todos tendrán la misma carga, pero los que sean más pesados se deflectarán menos. Por tanto, haces de iones de distinta relación carga/masa llegarán a puntos diferentes de un detector, y, en función de la intensidad de las señales que dejan, se determina la abundancia relativa de cada tipo.

13 Cuál es el Principio de Funcionamiento de algunas aplicaciones como:
Geófono: Se constituye de una bobina y de un imán. Uno de estos dos elementos está fijado rígidamente con respecto a la superficie terrestre de tal manera, que se moverá junto con la superficie terrestre en repuesta a los movimientos sísmicos. El otro es el elemento inerte y cuelga sujetado por un resorte en un soporte fijo. La bobina está sujetada rígidamente con respecto a la superficie terrestre y el imán, que cuelga sujetado por un resorte en el cajón, es el elemento inerte. Cualquier movimiento relativo entre la bobina e el imán produce una fuerza electromotriz entre los terminales de la bobina. El voltaje correspondiente a esta fuerza electromotriz es proporcional a la velocidad del movimiento. En la mayoría de los geófonos construidos para la prospección sísmica la bobina presenta el elemento inerte y el imán forma una parte del cajón , que se mueve, si la superficie, en que se ubica el cajón, se mueve. La sensibilidad del geófono depende de la fuerza del imán, de la cantidad de espiras de la bobina y de la configuración del sistema. El tamaño de los geófonos electromagnéticos no sobresale la altura de 10cm.