Inducción magnética.

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1 Inducción magnética

2 La ley de Coulomb fuerza sobre una carga q, debida a una carga qi, estando en reposo relativo: q r i qi Si tengo muchas cargas: Lo que está destacado en ambas ecuaciones, es una propiedad del punto en el que se encuentra q : Lo llamamos E = intensidad de campo pero…

3 …esto no es toda la verdad, si hay movimiento relativo entre las cargas.
En este caso aparece una fuerza nueva, la interacción magnética, que se suma a la anterior. O sea que la interacción magnética es sólo una parte de la fuerza entre cargas en movimiento, un aspecto de la interacción eléctrica. Por eso el nombre de ELECTROMAGNETISMO (producto vectorial) a B, propiedad del espacio, en el punto considerado, lo llamamos intensidad del campo magnético. Igual que E, es un vector, pero obsérvese que no tiene la misma dirección que la fuerza que origina.

4 La fuerza magnética es perpendicular al plano que determinan B y V y es máxima cuando son perpendiculares entre sí: Regla de la mano derecha

5 Esta sencilla ecuación nos permite comprender la existencia de la inducción Electromagnética, ya que podemos predecir la aparición de una tensión en un conductor (que contiene cargas móviles) moviéndose en un campo B.

6 CAMPO MAGNÉTICO ALREDEDOR DE UNA CORRIENTE ELÉCTRICA
Para un conductor rectilíneo de longitud infinita:

7 EL FLUJO MAGNÉTICO f : B S
Imaginemos un campo magnético B, uniforme, que atraviesa perpendicularmente una superficie S. Se define la magnitud f: B S (Es un producto escalar) Podemos imaginar al flujo como todo el “magnetismo” que atraviesa la superficie y a la intensidad de campo B como la “densidad superficial” del magnetismo presente en un punto. Y si el B no es uniforme deberemos pensar en términos diferenciales:

8 LA LEY DE FARADAY Partiendo de un balance de energía y mediante una sencilla manipulación algebraica puede llegarse a la expresión: Conocida como ley de Faraday Diferencia de potencial eléctrico expresa una realidad física: Variaciones en la magnitud flujo magnético, son causa necesaria y suficiente para la inducción de un campo eléctrico. La variación en el flujo puede deberse a cualquier causa (no sólo movimiento) y tampoco es necesaria la presencia de un conductor. Maxwell mostró que esto es un caso especial de un fenómeno más general: La variación de un campo eléctrico genera, a su vez, un campo magnético.

9 Si no fuese así, ¡se violaría la conservación de la energía!
LA LEY DE LENZ ¿Qué polaridad tiene el inducido? Tiene que ser tal que se oponga a la variación de flujo, o sea a la causa de esa variación. Veamos en el ejemplo del apunte: Aquí la variación de flujo se produce por el desplazamiento del conductor y la correspon- diente variación del área. Si el área disminuye (conductor moviéndose hacia la izquierda) y con ella, el flujo , debe aumentar la intensi- dad B, y para ello, la corriente debe circular en sentido horario, (regla del tirabuzón), por lo que el potencial alto aparecerá en la parte inferior del conductor móvil, que aquí es el generador de fem. Las cargas positivas, moviéndose hacia abajo por este conductor, provocarán la aparición sobre el mismo de una fuerza que se opone al movimiento (regla de la mano derecha). Si no fuese así, ¡se violaría la conservación de la energía!

10 La luz visible comprende una muy pequeña parte del espectro
Así se explica la existencia de las radiaciones electromagnéticas, una pequeña parte de las cuales constituyen la luz visible, otras partes son el vehículo que utilizamos para la transmisión de energía (como tal o como información) a través del espacio, otras las utilizamos para "ver" a través de sustancias opacas, etc. El espectro de radiación electromagnética La luz visible comprende una muy pequeña parte del espectro

11 dirección de propagación
Radiación EM dirección de propagación c = km/s

12 Pero la inducción EM tiene otra consecuencia de gran importancia
Pero la inducción EM tiene otra consecuencia de gran importancia. Vimos que alrededor de un conductor: En los circuitos que aprendimos a resolver, NO TUVIMOS ESTO EN CUENTA PARA NADA. Sin embargo, al proceder así, estuvimos dejando de lado aspectos importantísimos de la utilización de los artefactos eléctricos, que en la mayor parte de los casos deberían llamarse electromagnéticos. Por ejemplo, artefactos tan comunes e imprescindibles como los motores eléctricos, los generadores y los transformadores.

13 Enrollando un conductor a lo largo de un eje se obliga a la corriente a circular pasando muchas veces por puntos cercanos entre sí, multiplicando la intensidad del campo magnético creado. El dispositivo se llama bobina o solenoide y es un componente obligado de los artefactos mencionados. Donde, m0 = 4px10-7 T.m/A.(permeabilidad del espacio libre) i es la intensidad de corriente x es la distancia al conductor. n es el número de vueltas del solenoide. L es su longitud.

14 Efecto motor

15 Efecto generador

16 Principio del transformador

17 La distribución eléctrica

18 Corriente alterna V (voltios) 311 CC 220 1/50 T (segundos) CA Tensión eficaz de una CA: Es el valor de tensión de una CC que produce el mismo efecto energético. Para una onda senoidal