ELECTROMAGNETISMO Y LEY DE FARADAY TAREA No 4 G09N20Edna

¿Qué fenómenos, del electromagnetismo, se describen con la Ley de Faraday? La inducción electromagnética, que es el fenómeno que origina la fuerza electromotriz o voltaje en un cuerpo expuesto a un campo magnético variable o bien un objeto móvil expuesto a un campo magnético estable

Aplicaciones de la ley de Faraday: Se usa en motores eléctricos, transformadores, televisión, telefonía, generadores de corriente alterna (alternadores), dinamos, etc.

Principio de funcionamiento de: Dínamo de una bicicleta: Un dinamo consta de un electroimán, llamado inductor cuyo entrehierro es cilíndrico de un circuito móvil, de forma también cilíndrica que recibe el nombre de inducido y que gira en el entrehierro, y de órganos de conexión constituidos por el colector y las escobillas. El inducido está formado por muchas bobinas de numerosas espiras, que están reunidas en series y enrolladas en un anillo o mas frecuentemente en un cilindro de hierro dulce llamado tambor. Funcionamiento: si se hace girar el inducido en el sentido de las agujas del reloj, se observa que el flujo de inducción aumenta en las bobinas de los cuadrantes inferior derecho y superior izquierdo y disminuye en las demás . La regla del sacacorchos de Maxwell da inmediatamente el sentido de la corriente inducida, que está señalado por flechas. La corriente tiene igual sentido en todas las bobinas situadas del mismo lado del plano diametral normal a las líneas de inducción y el de sentido contrario en dos bobinas que se encuentran a ambas partes de este plano. La corriente de las bobinas es nula, porque para estas bobinas el flujo es máximo y, por consiguiente, baria poco. Las dos mitades del inducido se asemejan a dos pilas montadas en derivación. Para obtener una corriente en un circuito exterior, basta con unir los extremos del mismo a las bobinas, lo cual se consigue, a pesar de la rotación de lo inducido, gracias al colector y a las escobillas; estas últimas son fijas y se apoyan constantemente en las laminas del colector situadas en el plano perpendicular a las líneas de inducción, constituyendo los polos de el dinamo. Como las bobinas, y por consiguiente, las laminas del colector son numerosas, la corriente puede considerarse continua.

Hidroeléctrica: Se utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda. En general, estas centrales aprovechan la energía potencial gravitatoria que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica.

Motor: Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste 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 estátor, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor. Aprovechando el estator y rotor ambos de acero laminado al silicio se produce un campo magnético uniforme en el motor. Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha.

Espectrómetro de masas: 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 dada por: donde q es la carga de iones positivos. 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: que es perpendicular al campo magnético y al vector velocidad de la carga (en este caso, de los iones positivos). Como la fuerza (representada en verde en la figura) es perpendicular a la trayectoria de los iones, éstos tendrán aceleración normal, y se desviarán describiendo una trayectoria curva.

Geófono: Un geófono electromagnético es un transductor de velocidad. El mismo consiste en una bobina suspendida de un sistema de resortes que se mueve en un campo magnético generado por un imán permanente . El sistema masa-resorte más sencillo de estudiar es el que no considera amortiguamiento del movimiento de la masa y que responde a la ecuación diferencial: Siendo: m la masa móvil del sistema.  k la constante de rigidez del resorte. x el desplazamiento de la masa respecto al punto de equilibrio estático. La frecuencia de oscilación natural o propia del sistema está determinada por la constante del resorte y por la masa móvil del sistema según la relación:

En el caso de que el sistema masa-resorte estuviera amortiguado la ecuación diferencial que describe su comportamiento será: donde c es la constante de amortiguamiento. La frecuencia propia del sistema dependerá de esta constante de la forma: La conversión del movimiento de la masa en una señal eléctrica se realiza mediante un transductor inductivo. La masa móvil tiene incorporada una bobina que se desplaza en el campo magnético generado por un imán permanente. Como resultado se obtiene una señal eléctrica que es proporcional a la velocidad con que se mueve el sistema, siempre y cuanto el campo magnético y la geometría sean adecuadamente elegidos. La fuerza electromotriz (FEM) inducida en la bobina por el desplazamiento de la misma en un campo magnético es:

Donde: L es la inductancia de la bobina. E es la FEM inducida Donde: L es la inductancia de la bobina. E es la FEM inducida. H es la porción del campo magnético del imán permanente ocupado por la bobina.

BIBLIOGRAFÍA http://es.wikipedia.org/wiki/Dinamo_(generador_el%C3%A9ctrico) http://es.wikipedia.org/wiki/Central_hidroel%C3%A9ctrica#Funcionamiento http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctrico#Principio_de_funcionamiento http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/magnet/espectrometro.html http://es.wikipedia.org/wiki/Ge%C3%B3fono